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。     

高压水射流冲击煤体损伤的数值模拟研究

为研究高压水射流破煤过程中煤体的损伤状态及压力的分布状态,论文采用J-H-C含损伤本构模型,水射流采用Bridgman状态方程,通过拉格朗日-欧拉有限元法模拟计算高压水射流冲击煤体的损伤机制,得出了煤体在高压水射流冲击作用下不同时刻的损伤变化情况。结果表明,煤体在高压水射流作用下,在接触点两边形成"肺叶状"负压力区,煤体所受压力逐渐减小;冲击速度和产生的损伤随时间变化逐渐减小,损伤主要集中于坑洞底部。     

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。     

高压水射流系统动态特性试验研究

阐述了建立ＧＹＳ—３００系统的原理图及其主要装置特性。还阐述了高压容器对水射流系统动态压力特性影响的试验及其结果分析。试验结果表明合理地选配高压容器，可使往复式增压器高压水射流系统获得良好的动态工作特性，并使所研制的水射流系统具有工业应用前景。     

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。     

减少木材加工企业粉尘污染的切削技术

木粉尘是我国木材加工企业环境污染及产生职业病的主要原因,为控制木粉尘产生量和散发量,笔者从切削及刀具技术角度探讨了降低空气中粉尘浓度的途径;指出粉尘是木材切削加工的产物,其产生量与散发量直接与木材切削方式、切削条件和刀具的结构密切相关;提出研究无屑、少屑和顺畅排屑等方面木材切削和刀具技术的重要性。综述了激光、高压水喷射等特种木材切削技术的研究及应用现状;介绍了金刚石木工铣刀及超薄硬质合金圆锯片等先进刀具技术;探讨并分析了影响木粉尘产生量的切削因素。指出我国大多数木材加工企业工作车间或作业场所的空气中,粉尘浓度严重超标,因此,研究和开发具有环保特点的绿色切削技术和木工刀具制造技术具有重要意义。     

试论高压水射流清洗系统的合理匹配

随着高压水射流清洗的应用领域日益广泛， 高压水射流清洗系统的合理匹配已成为急待解决的问题。因为只有高压水射流清洗系统的合理匹配，才能充分发挥高压水射流的高效、高质量清洗及节能、污染小的特点。笔者利用系统分析的方法，从实际应用角度出发，结合理论与实验，从高压泵技术指标的选择、清洗设备的选择及参数简析、清洗压力的选择等几个方面，分析了合理匹配高压水射流清洗系统主要参数的一般方法和原则，并将其应用于铁路罐车的高压水射流清洗系统的匹配。实际应用结果表明，这种方法是行之有效的     

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。     

水射流理论与技术

本书对水射流的基础理论与技术作了较全面的论述。全书共１２章,主要内容包括：水射流流体力学基础知识、射流基本理论、水射流切割理论与方程式、射流数值模拟基础、脉冲射流、空化射流、自激振荡射流、磨料射流、旋转射流、水射流与机械刀具联合破岩技术和水射流技术在石油工业及其他领域中的应用。本书可作为从事水射流技术研究人员、开发人员以及培养射流领域的硕士生和博士生用书,亦可作为高等院校本科生开设选修课的教学参考书,也可供有关工程技术人员参考。全书共７２万字。该书获１９９８年山东省“十佳图书奖”,是山东省新出版…     

石油化工特殊工况的高压水射流清洗技术

采用高压水射流技术清洗石油化工设备，已经越来越被石油化工企业的人们所认识，所接受。近年来，中国石油化工企业在设备检修中，已广泛推广应用高压水射流清洗技术，并取得了显著的技术成果和经济效益。本文不讨论一般条件、通常工况下的清洗问题，而是着重介绍了中国石油化工企业特殊设备、特殊介质、特殊污垢、特殊现场作业环境等特殊工况下的高压水射流清洗技术。这里包括①４００立方米容积的合成橡胶胶液储罐的清洗技术；②直径１．１２米，高５６米的重油催化裂化油汽管线的清洗技术；③罐内有９圈被硬水垢完全堵塞的盘管的清洗技术；④被苯乙烯聚合物完全堵塞的换热器管程以及其它特殊工况下的清洗技术。研究开发石油化工特殊工况下的高压水射流清洗技术及应用并不断使之进步与提高，无论是对高压水射流清洗技术的发展，还是对石油化工企业的经济效益和社会效益都十分有益。     

基于ADAMS的机械式内割刀切割失效影响研究

割刀常因振动而折断刀片,造成切割设备失效,影响施工安全。为降低ND-J114型号机械式内割刀的事故率提高割刀使用寿命,采用多体动力学的方法,利用ADAMS软件对其切削套管的过程进行动态模拟,在不同钻压和转速情况下,对割刀切削力和角加速度的变化规律进行分析,从割刀振动的角度出发,通过降低割刀的振动来降低刀片折断的风险。分析结果表明:割刀在切削套管的过程中最优钻压为4 800 N,割刀运转平稳;切削力的大小跟钻压近似于成正比关系;割刀最优转速为29 r/min,割刀运转平稳;切割转速在10~30 r/min时,切割效果较好,切割设备越不易折断;转速对切削力大小的影响较小。     

水射流卸压增透钻孔布置优化分

水射流割缝卸压增透时存在淹没射流和非淹没射流两种情况,导致煤体上下割缝半径不同,若仅根据一种半径进行钻孔布置,则易出现抽采空白带或增大工程量等问题。为此,提出基于淹没射流和非淹没射流不同破碎半径的钻孔布置新工艺。在分析两种射流速度场分布的基础上,理论计算了两种射流破碎半径,对比分析得出非淹没射流与淹没射流的破碎半径之比是1.48∶1。运用comsol数值模拟软件,建立数值模型,分析了两种射流并存情况下的瓦斯压力变化,并与不考虑淹没射流时抽放数据进行对比分析,结果表明,两种射流并存时抽采范围为不考虑淹没射流的86.5%。根据分析结果,提出应采用交叉割缝的方式,同一行中相邻两割缝终孔间距为7.5 m,相邻两行中,垂直间距相隔5.8 m,且两端割缝中心相错3.75 m的布孔方案,并用comsol进行验证,结果表明,交叉割缝布孔具有较好的抽放效果。     

射流泵式切割装置的理论及试验研究

提出了射流泵式切割装置及其设计理论。该装置能较好地诱发气蚀。在非淹没条件下,对该装置与普通单喷嘴装置进行了对比试验。试验结果表明,在相同的工作条件下,射流泵式切割装置比普通单喷嘴切割装置能耗低,切割深度大。据此试验结果,提出了射流泵式切割装置的最佳工作参数     

增压器式超高压水射流切割机产品化体会及展望

作为我国高压水射流切割机的第一个产品即“大地水刀”,已进入市场两年多了。笔者以此为背景,介绍增压器式水切割机的超高压发生器及切割部分;讨论其主要部件、零件结构设计及关键技术。尤其在产业化中,对高压缸体疲劳寿命和高压动密封可靠性等问题解决方案作深入探讨;给出在相关技术方面近期的发展。最后,结合我国水切割机技术的提高和推广,提出初步的看法和建议。     

自进式高压水射流超短半径水平钻进技术研究

高压水射流径向水平孔钻进技术是水平孔施工技术之一,它是在垂直瓦斯抽放或煤层气勘探钻孔布置机械或水力扩孔装置,对准选定的煤层部位进行扩孔.扩孔后下入特制的转向工具在300mm的曲率半径内实现由垂直转向水平.自进式钻头由旋转喷嘴、钻屑整和装置、推力提供装置等组成.自进式钻头带动为其提供高压水动力供应的特制胶管向前连续钻进.高压水通过高压胶管为自进式钻头提供动力进行钻进、推力及排渣.该技术可以使用同一垂直钻孔,在不同煤层内完成多个水平钻孔.这些径向水平钻孔的形成沟通了新的瓦斯流动通道,从而大幅度提高瓦斯抽放效率.     

超高压水射流系统压力稳定性研究

超高压水射流系统压力的稳定是系统提高切割性能的关键,稳压器容积的大小、方向阀转换时间、喷嘴直径是影响系统压力稳定的主要因素。分析了系统压力稳定过程,并对三种不同容积的稳压器分别进行了试验研究,所得结论对系统压力稳定性的提高具有指导意义。     

我国水射流清洗切割现状分析

从不同角度对我国水射流清洗切割的现状作了较为全面的分析。在调查研究的基础上，分析了我国水射流清洗切割的技术概况和市场状况，提出了经营中的运作模式和发展思路。同时，探讨了水射流技术与安全工程的关系。     

高压水射流卸压防治复合动力灾害机理及应用

为研究高压水射流卸压防治复合动力灾害的可行性,以余吾煤业高瓦斯矿井东翼采区内首采N2105工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法,对N2105进风平巷两帮采取高压水射流卸压防治效果进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流卸压技术,煤体在高压水射流的冲击力和扰动应力波共同作用下瞬间发生破坏;巷帮侧支承应力分布曲线由原有的“单高峰值”转变为“内低外高双峰值”,受以上支承应力变化的影响,底板煤岩体内难以形成范围较大且连续的塑性应力状态区;现场电磁辐射和矿压监测结果表明高压水射流技术对煤层卸压增透效果显著,降低了巷道发生复合动力灾害的可能性。研究结果可为同类矿井复合动力灾害的防治提供参考和借鉴。