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题名基于CFD技术的脉冲防暴水炮高压气嘴的结构设计
被引量：4
- 1
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作者
战仁军
汪送
佘代锐
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机构
武警工程学院
空军工程大学工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2011年第6期20-22,共3页
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基金
国家自然科学基金(50876113)
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文摘
射流出口速度值是影响脉冲防暴水炮技术性能的敏感因素,为研究不同结构气嘴对射流出口速度的影响,采用CFD技术数值研究了三种不同入口面积气嘴的二维流场,其中大涡模拟方法和二维非稳态的VOF模型被用于描述气嘴流场的湍流分布和追踪管内外的气液界面,研究发现过大或过小的气嘴入口面积都会减慢水炮的发射过程,不同的气嘴结构对于初始时刻的射流形状是没有影响的,但因改变了管内的气液参混过程,从而导致对射流的一次和二次雾化产生不同影响。
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关键词
脉冲防暴水炮
气嘴优化
大涡模拟
CFD技术
射流雾化
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Keywords
Pulsed anti-riots water cannon
gas nozzle optimization
Large eddy simulation
CFD technology
Water jet atomization
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TV131
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名水射流瓦斯增透技术试验及应用
- 2
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作者
张小军
李兵
康晨
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机构
陕西省煤炭科学研究所
府谷县老高川区域煤炭安全生产服务站
西安市公路局
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出处
《陕西煤炭》
2022年第4期52-56,共5页
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基金
国家科技部科研院所技术开发研究专项资金项目(2011EG122206)。
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文摘
为了探究水射流瓦斯增透技术中关键参数的影响规律,增强瓦斯抽取效率,以神华宁夏煤业集团汝箕沟煤矿的煤样为研究对象,通过冲击动能力学公式表征了水射流的破岩机理,建立了水射流破煤力学模型,得到水射流瓦斯增透技术关键参数,并进行了喷嘴优化设计及水射流破煤试验。结果表明,在水流量一定时,喷嘴直径越大,水柱雾化现象越严重,对煤体的表面压力越低,水体破岩效果越差,这与理论研究结果一致。通过优化喷嘴结构,结合现场实际工况,确定喷嘴直径取3 mm时达到最优效果;水射流瓦斯增透技术可以对低渗透煤体进行有效切割,增加煤体贯通裂隙,增加瓦斯渗出途径,从而增大瓦斯抽取效率。现场工业性试验效果良好,可为赋存条件相近矿井提供参考。
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关键词
瓦斯抽采
水射流技术
瓦斯增透
喷嘴优化
切割效果
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Keywords
gas extraction
water jet technology
gas permeation
nozzle optimization
cutting effect
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名后混合磨料空气射流喷嘴结构优化及破煤效果研究
被引量：5
- 3
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作者
杨恒
魏建平
蔡玉波
张路路
刘勇
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机构
河南能源集团有限公司
河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地
河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南城建学院市政与环境工程学院
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出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期114-126,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(52174170,52274192)
河南省高校科技创新人才(21HASTIT009)
河南理工大学基本科研业务费专项(NSFRF220205)。
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文摘
水力化卸压增透技术在煤层瓦斯灾害治理中发挥了重要作用,但在松软煤层中应用时容易导致塌孔、抱钻和喷孔等动力现象。无水化卸压增透是突破松软煤层瓦斯高效抽采技术瓶颈的可行性技术之一。为此,利用磨料空气射流高效破煤岩能力,提出后混合磨料空气射流破煤卸压技术,采用磨料-空气分离输送的双通道方式,将磨料和空气运送至孔底,采用射流泵-拉法尔耦合的后混合喷嘴结构在孔底对磨料进行引射、混合和加速,使磨料具备高冲击动能,实现高效破煤。基于ANSYSFLUENT气固两相流模型,分析后混合喷嘴内磨料引射、混合和加速规律,研究磨料颗粒在加速过程中的受力,获得混合磨料空气射流高效破煤最优后混合喷嘴结构;并开展后混合磨料气体射流破煤实验验证破煤性能。结果表明:磨料冲击动能决定于后混合喷嘴的引射能力和加速能力。后混合喷嘴的引射能力与引射喷嘴的喷嘴出口直径和其扩张段长度有关,合理的引射喷嘴出口直径有助于减小喷嘴出口气流波动,扩张段长度则会影响喷嘴出口气流速度,在本文条件下,引射喷嘴采用两段式,其中收缩段长度2 mm,喉部直径2 mm,扩张段长度5 mm,喷嘴出口直径为3 mm。加速结构对磨料的加速效果主要取决于加速喷嘴的膨胀比,膨胀比为1的喷嘴内部气流使磨料颗粒所受合力较大,且加速喷嘴外部磨料所受曳力、压力梯度力和虚拟质量力波动范围较小,磨料加速效果明显,在膨胀比为1条件下,设计加速喷嘴收缩管长度4 mm、出口直径7.73 mm、喉管长度40 mm、扩张管长度为15 mm。按照优化后的喷嘴结构进行破煤能力实验,在引射压力为4 MPa,靶距60 cm,磨料质量流量50 g/s,进行冲蚀实验,冲蚀30 s,优化的后混合喷嘴结构对煤块产生了直径约10 cm,深度约5 cm的冲蚀坑,证明了在设计的最优后混合喷嘴结构参数下系统具有较好的�
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关键词
气力化增透
磨料气体射流
射流泵
喷嘴结构优化
碎软煤层
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Keywords
pneumatization penetration enhancement
abrasive gas jet
jet pump
nozzle structure optimization
crushed soft coal seam
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名一种新型喷氨嘴布置优化设计方法
被引量：1
- 4
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作者
葛思晨
袁景淇
曾豪骏
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机构
上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2021年第3期424-428,共5页
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基金
上海市自然科学基金(17ZR1414200)。
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文摘
我国SCR脱硝技术仅有25年应用历史,在对原有火电机组进行SCR脱硝工程改造时,存在因空间受限导致的还原剂混合距离过短,有时没有空间安装用于保证催化剂入口氨浓度分布一致性的混合格栅,导致氨逃逸浓度和脱硝效率难以达到设计指标。针对这些问题,提出了一种适用于空间受限烟气脱硝装置的新型喷氨嘴布置优化设计方法。具体地,采用计算流体力学仿真软件ANSYS 17.1,对某150 MW机组半π式脱硝装置的氨浓度分布场进行数值模拟,寻优喷氨嘴位置与喷氨方向,使催化剂入口氨浓度的相对标准差满足预设标准。
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关键词
SCR
烟气脱硝
空间受限
计算流体力学仿真
喷氨嘴布置优化
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Keywords
Selective catalytic reduction(SCR)
flue gas denitrification
space limitation
computational fluid dynamics simulation
ammonia nozzle distribution optimization
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名带气环旋喷射流流场特征及喷嘴结构正交优化研究
被引量：1
- 5
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作者
郑金贵
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机构
重庆开放大学城市建设工程学院
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出处
《液压与气动》
北大核心
2023年第3期160-168,共9页
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文摘
为提高二/三重管法旋喷射流切割土体效率,采用Mixture多相流模型和RNGκ-ε湍流模型,开展了淹没环境下带气环旋喷射流流动模拟研究,获得了射流速度、气液两相体积分布、靶体作用压力等流场特征,并基于L_(16)(4^(5))正交试验设计及误差分析方法,获得了旋喷射流喷嘴关键结构参数对射流速度及其作用靶体压力的影响敏感程度与影响规律。结果表明:带气环旋喷射流能量衰减慢且集中在轴心区域,射流等速核心段长,冲击破坏土体性能好;喷嘴结构参数对射流冲击性能的影响敏感次序为:射流喷嘴出口直径>收敛角>气体喷嘴直径>气液喷嘴间距>射流喷嘴长径比;射流轴心速度及其作用靶体压力随出口直径和气体喷嘴直径的增大呈先快速增加后缓慢增加趋势,随收敛角、长径比、气液喷嘴间距的增大呈先增加后降低趋势。基于此,考虑旋喷射流设备性能,给出了最优结构参数为:射流喷嘴出口直径2.0 mm,收敛角12°或18°,长径比1,气体喷嘴直径0.9 mm,气液喷嘴间距5 mm。
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关键词
旋喷桩
气液两相流
正交试验
轴心速度
喷嘴优化
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Keywords
rotary jet grouting
gas-liquid two-phase jet
orthogonal test
axial velocity
nozzle structure optimization
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
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