淹没状态下超高压磨料水射流切割实验研究

利用水射流切割实验系统,在80～240 MPa压力范围内对完全淹没状态下磨料水射流切割岩石的性能进行了实验研究.通过实验及数据分析,得出了磨料粒径和质量流量、射流压力、靶距、切割横移速度等参数对射流切割性能的影响规律.结果表明,在实验给出的工况条件下,磨料流量存在最佳值,在一定范围内切割深度随磨料流量增加而增加,当磨料流量达到一定值后,切割深度随流量增加反而下降;切割深度与射流压力基本呈线性增长关系;随着靶距的增大,切割深度逐渐减小;切割深度随切割速度的增加呈指数衰减趋势.     

基于BP人工神经网络的磨料水射流切割深度模型

在已知的磨料水射流切割混凝土实验数据的基础上,应用BP人工神经网络理论,并且借助MATLAB神经网络工具箱,建立磨料水射流切割深度模型.模型中包括的射流参数有射流压力、靶距、磨料粒径、磨料流量、磨料喷嘴直径、磨料喷嘴长度及横移速度.通过模型预测结果与实验结果的比较,表明模型具有一定的精度.     

高压水射流切割装置和切割试验研究

高压水射流切割是一项正在发展中的新技术,由于它具有许多其它切割技术所不能比拟的优点,因此日益受到人们的注意和重视。本文介绍了高压水射流切割的装置和对非金属板材切割试验的情况,得到了射流压力、喷嘴口径、靶距、进给速度与切割深度之间的关系,探讨了高分子聚合物对射流性能的影响。此外,还介绍了对板材进行复杂形状的切割等。     

水下环境模拟及水深对磨料射流性能影响的研究

依据流体静力学理论，确定实验室模拟淹没水射流的方法及装置，利用此装置模拟水深对淹没磨料射流的冲蚀性能的影响进行了研究．实验结果表明，在相同的工况下，达到一定的模拟水深后，淹没磨料射流的冲蚀性能呈下降趋势．     

高压水射流的最佳切割靶距

本文根据高压水连续细射流穿透固体的理论,结合水射流在空气中发散、速度衰减的经验公式,推导出了水射流切割方程,求解出了满足于实际应用中的限制条件的最大切槽深度及其对应的最佳靶距,为高压水连续细射流切割板材的实际应用作了一些必要的准备。     

淹没空化水射流水下模拟实验装置的理论分析

在对影响淹没空化不射流性能因素的分析基础上，提出了实验室模拟水下切割的构想；计算分析了在高水深背景下的水下切割过程中，淹没水域环境的压力及温度变化，为模拟水下切割提供了实验依据。     

高压水射流冲击特性分析及实验研究

本文应用流体力学基本原理给出了高压水射流冲击压力的基本关系式,进行了实验验证,得出了冲击压力随靶距、泵压的变化曲线。     

空化水射流研究现状及其应用

综述了高压水射流技术发展及应用过程,认为空化水射流是一种富有发展前途的高效新型射流．通过对空化水射流机理、空化数和冲击压力两个重要空化参数的分析,显示了空化射流的潜在优势．实验表明人工淹没空化射流具有较强的冲蚀效果,并克服了靶距范围的不足．简要介绍了该技术应用于火箭发动机内脏固体推进剂清洗工程的射流系统设计．     

磨料射流及高分子减阻改善射流性能的实验研究

本文设计了磨料射流系统及喷嘴结构,实验研究了磨料射流切割与破碎物料的性能,确定了磨料喷嘴出口的最佳长度,对清水和磨料溶液进行了射流冲击性能比较试验;并进一步在磨料射流中加入高分子聚合物添加剂,实验证明,高分子减阻剂同样对磨料射流性能有改善.     

2种磨料应用于水射流剥离3PE防腐层的效果对比

3PE防腐层的剥离是管道抢维修作业中的重要环节,采用后混式磨料水射流剥离3PE防腐层相比传统方法和前混式磨料水射流具有一定优势。在后混式磨料水射流剥离3PE防腐层实验中,对2种磨料的剥离效果和剥离效率进行对比研究,结果表明:磨料选用金刚砂时,比建筑砂剥离效率提升较多;但金刚砂在压力过大或靶距过小时会对钢管表面产生损伤,而建筑砂却不会损伤钢管;普通抢维修作业时,采用金刚砂成本不高。清除面积较大时,应根据效率要求结合磨料成本选择合适的磨料。     

前混合磨料射流切割大理石板材的研究

叙述了前混合磨料射流切割装置及利用该装置切割大理石板材所进行的切割试验，并以此提出了合理的切割参数。     

水力喷射压裂孔内压力分布研究

水力喷射压裂工艺是集水力射孔和压裂一体的新型油田增产技术。在室内实验基础上， 运用流体力学计算方法， 对水力喷射压裂孔道内压力场进行计算， 得到了井下水力射流在地层孔道内的压力及速度分布， 揭示了喷嘴空间位置、 喷嘴数量、 孔道形状、 喷嘴压降和喷嘴直径对孔道压力的影响规律。结果表明：高速射流之间具有很强的独立性， 喷嘴空间位置和喷嘴数量不会影响孔道内压力； 水力射流在不同形状孔道内产生的压力相同； 孔道压力随喷嘴压降和喷嘴直径的增大而增加。     

液体射流直径对大液气质量比双通道气流式喷嘴雾化性能的影响

采用水-空气系统,研究了液体射流直径对双通道气流式喷嘴雾化性能的影响。结果表明:当液气质量比为0.82~5.48时,液体射流直径对雾滴直径有显著影响。在液气质量比一定的条件下,随液体射流直径的增加,雾滴直径呈先减小后增大的变化趋势。当液体射流速度为2~4 m/s时,雾滴直径最小。     

水射流应力波在煤岩体中的传播规律研究

以应力波在煤岩体中的产生及传播规律为研究对象,分析并揭示了水射流冲击煤岩体时水锤作用是诱导形成应力波的主要因素,并建立水射流冲击煤岩体简化计算模型,研究了水锤压力峰值、扰动半径及持续时间与射流速度和射流半径之间的关系;对水锤作用下的应力波传播规律进行探讨,指出不同弱面上水锤压力引起的应力波及入射波和反射波在煤岩体传播过程中存在叠加效应,研究了"V"型裂隙尖端应力集中现象及射流孔道内流体增压机理。在理论分析的基础上,利用非线性有限元方法,揭示了煤层在水射流冲击作用下的应力波演化过程。研究结果为水射流破煤机理研究提供了理论基础,并为水力化造缝增透技术实现低渗,难抽煤层快速、精准增透提供了依据。     

流动注射分析系统中操作参数对流出曲线的影响

将固定化鸡肝酯酶酶柱应用于流动注射分析系统中，以峰值时间和峰高为指标，考察了底物浓度、缓冲液流量和酶柱长度对流出曲线的影响．结果发现，当底物进样量体积一定时，底物浓度对峰值时间无显著影响，而对峰高的影响近似符合酶催化反应中的米氏方程；在现有酶活力水平条件下，底物浓度应选择为160mmol／L；缓冲液流量在0．38～0．75mL／min范围内，峰值时间与流量呈反比，即每提高1mL／min，峰值时间约缩短13．3min，而流量对峰高的影响呈不对称的下凹曲线关系；峰值时间和峰高分别随酶柱长度的延长而延迟或升高．     

基于螺旋切割装置的富氧水制备及其工艺优化

为了实现制备富氧水对低能耗、高含氧、易操作的要求，采用静态螺旋切割细分子化技术自主开发设计了富氧水制备装置 。通过实验研究了富氧水装置的氧气流量、氧气压力、水的流量和水的压力等4个关键参数对富氧水氧气的质量浓度的影响，并基于响应曲面法对其生产性能进 行优化。试验结果表明，所测试的富氧水制备装置，其最优生产工艺参数组合为:氧气流量0.9 L/min，氧气压力0.25 MPa，水的流量0.6 m3/h，水的压力0.4 MPa。试验证明，优化后制备的富氧水氧气的质量浓度可高达47.12 mg/L，较优化前氧气的质量浓度提高了26.5%，富氧水制备装置的生产性能得到了较大改善。     

旋流燃烧室内三维等温流场研究

采用三维RNG κ-ε湍流模型进行了旋流燃烧室内等温流场的数值模拟，给出了旋流燃烧室内不同截面位置速度分布的计算结果．数值模拟结果与文献中实验数据的比较表明，两者符合较好．该燃烧室采用叶片式旋流器并配置一次和二次空气径向射流．比较了一次空气射流和二次空气射流对燃烧室内流场的影响．研究结果表明，经旋流器进入燃烧室的旋转气流和一次射流空气在燃烧室头部形成回流区，这将有助于缩短火焰长度和稳定燃烧．一次空气射流深度几乎达到燃烧室中心，有利于气流的混合并增大回流量；二次空气射流深度较浅，其对燃烧室内流场的影响较小，     

溴化锂水溶液在真空下池沸腾换热的实验研究

介绍了溴化锂水溶液池沸腾换热的实验装置，以及溴化锂水溶液在真空条件下的池沸腾换热性能。实验研究结果表明：压力对池沸腾换热有一定影响，且随溶液浓度不同而有所不同；浓度对池沸腾换热有明显影响，且随压力提高，影响增大；管束对池沸腾换热有增强效应，水平管束的沸腾换热系数明显高于单管的沸腾换热系数。     

喷孔锥度对喷气织机辅助喷嘴喷射性能的影响

为探究喷孔锥度对喷气织机多圆孔辅助喷嘴喷射性能的影响规律,课题组设计了3类等大中心环形分布喷孔辅助喷嘴,研究其流场特性。分别建立了不同喷孔锥度时3类辅助喷嘴的流场模型;利用FLUENT软件对上述流场模型进行数值模拟,得到供气压力0.3 MPa时各辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度衰减曲线图及距喷嘴出口不同距离处截面速度分布图;提取截面上速度分布数据点得到了3类多圆孔辅助喷嘴0°和10°时距出口不同距离处截面速度径向分布图。结果表明：随喷孔锥度增大,各多圆孔辅助喷嘴的喷射性能明显增强;喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度越大各型喷嘴出口处射流速度也随之增大。课题组既分析了喷孔锥度和孔心距各自单一因素对喷嘴喷射性能的影响,又考虑了喷孔锥度和孔心距双因素对喷嘴喷射性能的影响,结果表明喷孔锥度对辅助喷嘴整体喷射性能的影响较孔心距的影响更为显著。     

胶圈装订机打孔刀的工作性能研究

基于实验设计方法,进行了胶圈装订机几种打孔刀的打孔性能试验。通过对剪力及剪力随各参数的变化情况进行比较分析,结果表明,胶圈装订机打孔刀的刃口深度越浅,剪力越大;剪力随纸张数的增加基本呈线性增加;随剪纸速度的增加基本呈线性下降或变化不大。在打孔过程中表现出了剪切曲线呈双波峰特性,最后根据剪力在打孔过程中的变化情况,分析得出了打孔刀的打孔机理。