絮团尺寸对全尾砂絮凝沉降效果的影响研究*

为研究絮团尺寸对全尾砂絮凝沉降效果的影响,采用正交实验和图像颗粒分析相结合的方法,进行多因素耦合条件下全尾砂絮凝沉降实验,基于Giddings函数的沉降速度模型,提出全尾砂絮团图像颗粒分析,探究各时段絮团尺寸的变化规律。研究结果表明:当尾砂浆浓度为15%、絮凝剂溶液浓度为0.25%、絮凝剂单耗为20 g/t,pH值为10时,絮凝沉降效果最佳,最大沉降速度达13.12 mm/s;随着沉降时间的增加,沉降速度随絮团直径、长径比减小而减小,随圆形度增大而减小。研究结果可为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数、提高沉降速率提供参考。     

强风中高速列车安全性研究

选用某国产动车1∶1模型,对高速列车在不同的侧风速度和风向角作用下运行进行模拟计算,得到列车所受气动力变化情况,研究气动力随风向角的变化机理。模拟结果表明,该车型在不同强度和不同风向角侧风作用下,侧向力、升力和倾覆力矩均随着侧风作用的增强而显著增大,在强侧风作用下,头车所受侧向力及倾覆力矩最大,较易发生倾覆事故;而尾车所受侧向力及倾覆力矩最小,相对安全。随风速和风向角的增大,受电弓和转向架对倾覆力矩的贡献均增大,在模拟时不可忽略;在风向角大于5°小于90°的范围内,列车各个部位的气动力与风向角呈3次方关系递增。     

人体呼出气溶胶在通风房间中运动的受力分析

分析了通风房间中人体呼出气溶胶颗粒运动的计算参数,得出了气溶胶颗粒所受的曳力、布朗力、Saffman升力以及热泳力随颗粒粒径变化的近似函数关系.结果表明,气溶胶粒径是颗粒受力的主要影响因素,而粒径不同对力的影响不同.除重力外,气溶胶粒径对其他4种力的影响从大到小依次为布朗力、曳力、热泳力和Saffman升力.通过计算得到了人体呼出的不同粒径气溶胶颗粒受到的上述4种主要作用力相对于重力的大小.计算人体呼出的μm级以下气溶胶在通风房间内的分布时,需要考虑曳力、布朗力以及Saffman升力,其量级均大于小颗粒所受的重力.气溶胶受到的热泳力小于重力,但室内局部的高温热源或者低温冷源附近的温度梯度远高于室内平均温度梯度,因此忽略热泳力会对计算结果造成较大误差.     

地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力特征分析

为了对地铁颗粒物进行数值模拟,讨论了不同粒径颗粒物的密度均值,重点分析了地铁颗粒物在区间隧道内运动的受力情况,计算和对比了各主要作用力。结果表明,地铁颗粒物的密度随粒径变化较大,采用平均值表示更为合适,其中PM1、PM2.5和PM10的密度均值分别为2.562 g/cm~3、3.766 g/cm~3和4.043 g/cm~3。由于地铁颗粒物独特的密度属性及区间隧道内特殊的流场环境,颗粒受力情况不能一概而论,当颗粒粒径为1μm时,主要作用力呈现明显的分化,仅需考虑Brownian力和曳力;当颗粒粒径为2.5μm时,重力占据了足够的份额而不能被忽略,需要考虑Brownian力、曳力和重力;当颗粒粒径为10μm时,Saffman力明显增大而不能被忽略,因此需要考虑Brownian力、曳力、重力和Saffman力。     

泡沫除尘机理的理论研究

应用近年来迅速发展的气溶胶科学理论来分析泡沫除尘中截留、惯性碰撞、扩散、黏附等多种机理.研究不同机理在泡沫除尘中的作用以及各机理的除尘效率,并就提高泡沫除尘效率进行了阐述.     

尾流影响下的CSPRs配对进近侧向碰撞风险分析

为研究近距平行跑道(CSPRs)配对进近的侧向碰撞风险,首先,建立运动学方程,描述配对进近飞机的运动过程,确定配对进近飞机之间的时变间隔;然后,通过大涡模拟的方法仿真尾流强度,分析前机尾涡流场特性和后机遭遇前机尾流后的响应机制,构建后机受尾流扰动时的力矩平衡模型,确定尾流安全区域;最后,考虑侧向定位误差,应用概率论基本原理计算和分析侧向碰撞风险。结果表明:CSPRs配对进近过程中前后机之间碰撞风险不断增大并在最后时刻取到最大值,且随初始间隔、正侧风的增大而增大。     

尾涡流场影响下的CSPRs配对进近侧向碰撞动力学分析

为研究近距平行跑道(CSPRs)配对进近侧向碰撞风险,首先结合非配对进近飞机的运动过程,建立配对进近飞机对的间隔模型,确定任意时刻飞机对之间的理论间隔值;其次分析飞机的尾涡流场特性,建立前机尾流的强度计算模型和消散模型,并分析飞机遭遇尾流后的响应机制,建立后机在前机尾涡流场内的力矩平衡模型,从而确定前后机的尾流安全间隔;然后分析飞机的侧向定位误差,得出飞机对之间实际间隔的概率分布,并建立侧向碰撞风险计算模型;最后利用模型分析配对进近过程中前后机之间侧向碰撞风险的变化情况。结果表明:侧向碰撞风险随初始间隔值、正侧风值增大而增大,随后机副翼偏转角度增大而减小,配对飞机对在到达跑道口时碰撞风险值达到最大。     

液滴撞击超疏水冷表面的反弹/黏附特性对比研究*

为研究液滴撞击超疏水冷表面动力学现象,通过开展去离子水液滴撞击CuO超疏水表面实验,研究表面温度对液滴碰撞后响应方式的影响,分析铺展直径与反弹高度变化规律。结果表明:液滴撞击超疏水冷表面出现反弹与黏附2种响应方式,临界表面温度介于-25 ℃~-20 ℃之间;液滴反弹工况下,表面温度越低,液滴与超疏水冷表面之间接触时间越长,液滴最大反弹高度越小;液滴黏附工况下,随表面温度降低,液滴回缩程度减小,稳定铺展直径增大。研究结果可为表面结冰界面现象与防冰/除冰机理研究提供参考。     

功率法实现曳引电梯无载荷平衡系数检测的研究

本文分析了曳引电梯曳引系统稳定运行状态下的力学状态,建立曳引电梯功率守恒的数学模型,通过公式的迭代,计算出曳引电梯的平衡系数,能够实现曳引电梯无载荷的平衡系数检测。电梯的制造厂家通过在控制系统中集成该算法,能够实现任何一台电梯都具有无载荷的平衡系数检测功能,有利于新安装电梯和在用电梯轿厢装修后的平衡系数检测工作。     

超细磷酸铵盐微粒灭火剂与B类火作用的有效性研究

为研究超细微粒灭火剂的灭火能力,对NH4H2PO4质量分数为90%的ABC干粉进行超细化和表面改性,制得具有良好流散性的平均粒度在2～10 μm的微粒灭火剂,然后将不同量的微粒灭火剂和一定压力的氮气一起充装于1 L的贮压式灭火器中,然后在1 m3灭火室内进行全淹没条件下的B类油火灭火试验.结果表明,粒度在4.11 μm以下的微粒灭火剂能在空中滞留15 min以上,并且其灭火质量浓度随着灭火剂的体积平均直径的减小而减少;微粒灭火剂的体积平均粒径为2.48 μm时,其灭火质量浓度仅为59～64 g/m3,平均灭火时间小于6 s.超细微粒灭火剂具有良好的空间流动扩散能力,可用于全淹没火灾保护,作用于B类油火时,灭火质量浓度低且灭火时间短,灭火效率很高.