高压水射流超细粉碎的压力与粒度的关系

从理论分析和实验研究两方面，对高压水射流超细粉碎压力与粒度的定量关系进行了研究。根据流体力学理论，推导出粉体颗粒的动能与射流压力成正比；再由Ｒｉｔｔｉｎｇｅｒ的“表面积假说”，得出高压水射流超细粉碎的压力与产品调和平均粒度倒数和给料调和平均粒度倒数之差成正比；并在不同压力和给料粒度下，用水射流对云母粉进行了超细粉碎实验。实验结果与理论结果相当吻合。     

高压水射流超细粉碎云母的实验研究

利用前混合磨料射流的工作原理，进行了高压水射流超细粉碎云母的实验研究。实验结果表明：喷嘴对云母有粉碎作用，喷嘴直径可以小于云母给料粒度；压力是影响高压水射流超细粉碎效果的最重要参数，在压力为１０—５０ＭＰａ范围内，细粒度产率随压力增加呈直线上升；给料粒度越小，粉碎产品中细粒度的产率越高；水射流超细粉碎在淹没状态下比在非淹没状态下粉碎效果好；高压水射流超细粉碎云母粉，不但能够满足珠光云母粉的细度要求，而且能够保护云母的片状结构和晶面光泽度；高压水射流超细粉碎技术是一种较实用的超细粉碎云母技术。     

高压水射流粉碎的压力释放效应

高压水射流粉碎是一个对物料颗粒加压后再将压力释放的过程 ,在这一过程中由于颗粒受压存储的弹性应变能的迅速释放 ,使颗粒以拉应力形式破坏实现颗粒的压力释放粉碎。笔者的理论分析和实验研究表明 :当压力达到某一值后释放 ,可以实现颗粒的破裂粉碎 ;实现压力释放粉碎作用的应力低于材料的抗压强度 ,但高于材料的抗拉强度 ;而且压力越高 ,粉碎效果越好。该研究成果为探索高压水射流粉碎机理和粉碎实践提供了有力的依据。     

准直管水射流流动特性的研究

在后混合磨料射流或准直管磨料射流中，为使水射流的动量能够充分传递给磨料，往往需要用准直管同轴套住水射流，以避免因流的侵入。准直管水射流流动特性是影响准直管磨料射流混合和加速磨料效果的主要因素，利用可视化实验和动量守恒原理对准直管水射流的流动特性进行了研究，其结果表明：准直管水射流流动特性状态随压力变化而变化；高压准直管水射流具有扩散流动段、平行流动段和回气流动段；高压准直管水射流的打击力具有沿程损失和出口损失。此外，还推导出了高压准直管水射流打击力的计算公式。     

不同粒度RDX的重结晶制备和机械感度研究

为研究RDX机械感度随其粒度大小的变化规律,采用微团化动态结晶方法和溶剂/非溶剂滴加重结晶方法制备出中位径d50分别为0.429μm,7.052μm,40.75μm的RDX颗粒,并采用粒度分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对3种试样的粒度进行了表征.测定了3种试样的撞击感度(特性落高H50)和摩擦感度(爆炸概率)值.测试结果表明,撞击感度随粒度减小逐渐降低,并且在粒度降至亚微米级时最低.摩擦感度随粒度减小先升高再降低,而且粒度在亚微米时最为钝感.     

不同粒度RDX的重结晶制备和机械感度研究

为研究RDx机械感度随其粒度大小的变化规律,采用微团化动态结晶方法和溶剂／非溶剂滴加重结晶方法制备出中位径如分别为0．429μm,7．052μm,40．75μm的RDX颗粒,并采用粒度分析仪和扫描电子显微镜（SEM）对3种试样的粒度进行了表征。测定了3种试样的撞击感度（特性落高H50）和摩擦感度（爆炸概率）值。测试结果表明,撞击感度随粒度减小逐渐降低,并且在粒度降至亚微米级时最低。摩擦感度随粒度减小先升高再降低,而且粒度在亚微米时最为钝感。     

煤粒筛分现象与粒度分布特性的试验研究

在求解煤的物性参数时,为探究煤粒平均粒径对参数求解的影响,以5种不同粒级的煤粒为研究对象,系统研究筛分现象和粒度分布;以煤粒瓦斯扩散系数求解为例,分析算术平均值、体积加权平均体积粒径对计算结果的影响.研究结果表明:煤颗粒在筛分过程中会出现特殊分选现象,目标粒级粒度分布仅占真实粒度分布的33.37％～49.32％;算术平...     

基于高压水射流分布特性的清洗参数选择

针对高压水射流清洗参数选择简单盲目的问题 ,通过高压水射流动压和流量分布特性以及水射流清洗机理的分析 ,揭示了水射流清洗过程中存在的水射流冲击压力、持续作用时间和能量散布等临界条件要求 ,明确了从工艺参数选择、射流分布特征到清洗效能之间的相关关系 ,为清洗过程分析提供理论依据 ;并基于临界动压与高压水射流动压分布规律 ,推导了最佳靶距和最大清洗宽度估算公式 ;对清洗工作压力、入射角度、清洗靶距、横移速度等清洗工艺参数的选择进行了分析 ;简化并优化了清洗参数选择方法。     

基于数字图像处理的含孔洞裂纹花岗岩破裂过程数值模拟

在细观尺度上,采用数字图像处理技术表征花岗岩中由石英、长石和云母等材料的形状、大小及分布对花岗岩材料造成的非均匀性,结合RFPA-DIP程序建立了能准确反映材料真实细观结构的含缺陷花岗岩数值模型,并进行了常规单轴压缩模拟试验,再现了外载荷作用下含缺陷花岗岩的真实破裂过程。试验结果表明:花岗岩的预制孔洞裂纹对其最终破坏产生了重要影响;在单轴压缩试验中,由于花岗岩中各矿物颗粒不同的力学特性影响,试件中出现应力集中现象并萌生局部裂纹,且细观结构直接决定着裂纹的扩展路径,各局部裂纹的贯通导致试件最终产生拉伸破坏。     

齐齐哈尔市大气细粒子PM_(2.5)单颗粒研究

为了了解齐齐哈尔市大气细粒子PM2.5单颗粒的形貌、组成及粒度分布特征,选取齐齐哈尔市大学校园和商业市中心两个采样点,针对春季和秋季大气中PM2.5单颗粒,应用场发射扫描电镜(FESEM)和配带X射线能谱的扫描电镜(SEM-EDX)对其微观形貌和元素组成进行了研究。利用图像分析系统对其粒径分布进行统计。结果表明,此地区PM2.5颗粒分为4种类型,即烟尘集合体、飞灰、矿物颗粒和未知颗粒,分别来源于机动车尾气排放、煤炭等燃料燃烧及地壳扬尘。其中春季烟尘集合体数量最多,秋季由于燃煤以飞灰为主。来源于地壳扬尘的矿物颗粒以硅铝酸盐类和碳酸盐类矿物为主。此地区大气中PM2.5颗粒空气动力学直径约90%小于1.0μm,属大气细粒子。其中烟尘集合体平均粒径大于矿物颗粒,飞灰平均粒径最小。     

基于撞击法的喷雾射流粒径研究*

为解决我国光学法仪器价格昂贵,操作复杂,在消防领域未能大范围应用的问题。基于撞击法的采样原理,提出新测试方法,并将其应用于消防领域喷雾射流现场测试。在不同的喷孔数量条件下,通过改变喷雾射流出口压力,观察并统计水雾携带的雾滴在载玻片上留下的印记,根据其直径和数量得出雾滴粒径的分布。研究结果表明:喷雾射流雾滴粒径值与平均直径预测模型的预测值和马尔文粒度仪测得的粒径值相近,水雾粒径随着出口压力的增大而减小,研究结果可为喷雾水枪性能测试和优化改造提供技术支持。     

自激振荡磨料射流的基本理论与初步试验

自激振荡磨料射流是在自激振荡脉冲射流和前混合磨料射流基础上,提出的新型射流。为此,重点讨论了自激振荡磨料射流喷嘴的结构和工作原理,分析了脉冲频率和幅值等参数对磨粒加速效果的影响。根据初步研究表明,磨粒速度受脉冲频率和幅度影响很大,磨粒速度可超过前混合磨料射流中磨粒的速度,最大钻孔速度比前混合磨料射流提高４１％ 。这一成果有望用于坚硬物料的切割和特种加工、石油钻井、大洋采矿、难采矿体的开采、坚硬岩石巷道（遂道）掘进、表面清洗等领域。     

低压水射流辅助PDC刀具切削花岗岩

采用低压水射流辅助聚晶金刚石刀具车削花岗岩，采集不同切削条件下切削力的数据，分析了在水射流辅助下刀具进给量、切削深度、切削速度、水射流压力、喷射距离对切削力的影响。结果表明，在实验压力范围内，切削过程中，水射流使岩石受到冲蚀，并使微裂纹扩展，有利于岩石的切削。切削力随着水射流压力的增大而减少。     

高压水射流计算机模拟可视化初探

在分析射流参数解析解的基础上,结合前人提出的有关经验公式,利用可视化软件工具和可视化图形工具,对高压水射流的射流结构和射流参数进行可视化模拟。阐明了模拟可视化的必要性和可行性,提出了可视化模拟在高压水射流技术研究上的几个可能的发展方向。     

降雨诱发含后缘裂缝岩质边坡失稳机制研究

为探讨降雨诱发边坡失稳机制,以突变理论为基础,综合考虑边坡滑体后缘裂缝静水压力、滑动面水压力和水致弱化的影响,推导了坡体突变失稳的力学判据。研究结果表明:降雨作用下岩质边坡失稳与后缘裂缝充水高度、水致弱化函数、滑体几何-力学参数有关;裂缝与滑动面导通后,坡体发生突变失稳的必要条件为水致弱化段长度远大于弹性段长度;裂缝充水高度d越大,水致弱化函数f(ω)越小,发生失稳可能性越大。     

用于煤矿安全切割的前混合磨料射流加速机理研究

前混合磨料射流具有切割各种材料无火花、所需设备压力低以及操作简单等优点,具有广泛应用井下安全切割的功能。笔者根据建立的磨料粒子运动方程,推导出具有普遍意义的匀速流场内粒子路程函数以及用数值分析法求解出粒子在喷嘴内的速度;通过理论分析和具体的数值计算,磨料最主要的加速过程是在收缩段内完成,磨料粒子从喷嘴喷出时已能高达水流速度的95 %以上,磨料粒子在离开喷嘴在射流的核心段内仍将继续得到加速;同时发现,在条件允许的情况下,喷嘴的收缩段应适当长些,喷嘴圆柱段长度为喷嘴出口直径的2 .5～3.0倍最合适。     

Observations of microscopic characteristics of post-explosion coal dust samples

To reveal the microscopic characteristics of the post-explosion coal dust samples, coal dust explosion tests were performed in a 20 L spherical vessel. The explosion characteristic parameters, such as the maximum pressure (P_max), the maximum rate of pressure rise ((dP/dt)_max), ignition time (t) and the deflagration index (K_St) were recorded. Meanwhile, the post-explosion dust samples were collected and analyzed. The research efforts include particle size distribution analysis, SEM analysis and FTIR analysis of dust samples before and after the explosion. The particle size range of post-explosion dust samples became wider according to the mass percent analysis. The microscopic appearance of samples in same particle size range showed some similarity. The porous structure of dust samples was observed by improving the SEM magnification. The chemical structure of dust samples before and after explosion was analyzed by FTIR.     

前混合式磨料射流喷嘴的基础研究

本文对前混合式磨料射流喷嘴进行了较为系统的研究。利用液固两相流的理论进行了磨料射流喷嘴内的流动分析，采用无量纲分析法，列出磨料粒子在喷嘴内的质量方程、运动方程和能量方程，编写了计算程序，通过计算机进行数值求解，发观了喷嘴收缩段锥角、磨料浓度对磨料粒子的加速、压力损失以及能量传递效率的影响，确定出了最优参数。根据理论分析，对几种不同几何形状、不同几何参数的喷嘴，通过改变压力、磨料浓度等参数进行寿命磨损试验，定期测量其磨损，观察喷嘴内部的磨损状况，研究了喷嘴材料、几何参数及动力参数对喷嘴磨损的影响，发现了一些新现象，通过对试验数据的分析，得出了一些有价值的结论。