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关键词： 竖井   保安矿柱   残矿回收   采场结构参数   充填采矿   数值模拟  

摘要： 近年来,受政策、矿山资源枯竭、深部资源开采难度大等因素的影响,中国黄金产量呈下降趋势,而上述因素同样也是目前大部分企业面临的难题。如何在政策允许范围内安全高效回收资源是企业亟须解决的问题。通过Mathews稳定性图解法并结合现场实际情况,对排山楼金矿上排矿区主井保安矿柱开采结构参数进行了初判,并利用Flac3D数值模拟的方法对保安矿柱内矿体安全回采可行性进行研究。数值模拟结果表明:保安矿柱范围内矿体安全回采具有可行性,回采造成的塑性区主要集中在采空区周围,回采区域与现有采空区间留设的间柱宽度以10~15 m为宜;回采会导致主井中下部产生一定变形,暂无应力集中现象,对主井的使用无大影响。研究结果为主井保安矿柱范围内T4矿体的开采提供了理论支撑,具有重要的实践意义。

关键词： 碟式分离机   转鼓   数值模拟   分离性能  

摘要： [目的]为选取合适的碟式分离机转鼓参数,提高分离机的分离性能和效率,[方法]采用CFX软件对分离机转鼓内部流场进行数值模拟;采用单一变量法和插值法对转鼓运行转速、碟片数量、碟片母线锥角和碟片大端半径对分离性能的影响特性进行分析。[结果]结果表明:增大转速与碟片数量会提高分离机处理能力,提升油相出口油相体积分数;母线锥角过大或过小均会使分离性能下降,存在最佳取值45°;碟片大端半径与分离机处理能力呈正相关,增长率却呈先大后小的趋势。[结论]研究成果可为碟式分离机转鼓参数选取提供一定参考。

关键词： 复合湿式除尘器   雾化吸附区   气-液-固三相流   导流板   除尘效率   数值模拟  

摘要： 以复合湿式除尘器的核心除尘区——雾化吸附区为研究对象,采用欧拉-拉格朗日法进行气-液-固三相流数值模拟,研究工作参数对除尘效率的影响规律。结果表明:导流板在雾化吸附区内可促使产生多个大小不同的涡流,能有效增加粉尘与液滴的接触时间和在导流板间的停留时间,增加了粉尘颗粒被导流板及壁面碰撞捕集的概率,在加入喷淋液滴后,除尘效率得到显著提升;当导流板角度为15°,导流板层数为6层,含尘气流流速为6 m/s时,除尘效率最高;粒径为1.0μm的颗粒除尘效率大于85%;粒径在2.5μm及以上的颗粒除尘效率都大于95%;颗粒粒径增至10.0μm及以上时,除尘效率接近于100%;喷嘴压力对除尘效率的提升作用并不显著。

关键词： 潮流能   水轮机   空化   数值模拟   熵产   盐  

摘要： 为研究海水介质下的潮流能水轮机空化特性,揭示水中盐含量对空化的影响,采用数值模拟方法对潮流能水轮机开展空化流场研究。以氯化钠溶液为流体介质,分析不同含盐量条件下的空化特性。结果表明:随着氯化钠质量分数增加,潮流能水轮机叶片空化区域呈近似线性增长;空化区域集中在叶片背面,从叶尖向叶片中部发展;在不同温度的盐水介质中,空化区域随着温度升高而增大。此外,还分析叶片绕流流场中的涡流特性,发现局部涡流结构集中在叶顶尾流区域;基于熵产理论分析流场中的能量损失特性,发现损失主要源于湍流耗散和壁面耗散,能量损失集中区域与空化区域相对应;比较不同含盐量的熵产特性,发现能量损失随着氯化钠质量分数增加而增大。研究成果对潮流能水轮机的空化性能研究具有一定的参考价值。

关键词： 气体分布器   流场分析   数值模拟  

摘要： 针对浆态床反应器底部气体分布情况,开展反应器底部气体分布器的流场模拟研究,采用VOF两相流模型模拟浆态床反应器气体分布器的两相流动情况,分析分布器的压降、整体宏观流动和相分布情况。结果表明:在分布器的中心和反应器近壁区存在气含率低的区域,容易出现固相沉积。反应器中心分布器排布使得气体互相干涉,容易形成团状气泡,导致气含率下降。靠近反应器壁面区域液相返混速度较小,易造成固相的沉积。因此,在反应器中心相邻环管分布器的排布上采取错位排布,减少相互干涉效应。反应器近壁区域采取轴向错位排布,加大液相循环扰流。

关键词： 污染物分布   污染物浓度   柱群   格子Boltzmann法   浅水方程   数值模拟  

摘要： 在河流、渠道和湖泊等浅水流环境中,污染物的输运现象广泛存在。为了保护水生态环境,研究污染物在这些环境中的分布规律具有重要意义。采用基于D2Q16模型的格子Boltzmann方法(LBM)模拟浅水流动,并利用D2Q5模型对污染物扩散过程进行模拟,探讨了圆柱群不同间距比、不同布置形式以及水流流速对柱后污染物分布的影响。结果表明:圆柱间距比对于柱后污染物浓度分布的影响较大,当进口流速一定时,随着圆柱间距比的增大,柱后各横断面的污染物分布更加集中,当圆柱间距比L/D为1.0时,各横断面的污染物浓度极值均大于其他圆柱间距比下的污染物浓度极值;当圆柱间距比一定时,随着进口流速的增大,柱后各断面污染物浓度的极值总体上呈现不断下降的趋势;柱群布置形式对于柱后污染物的分布影响较大,正方形布置形式相比于梅花形、梯形和菱形柱后同位置横断面的污染物浓度更小。

关键词： 双楔角环垫   法兰接头   预紧力分析   密封可靠性   数值模拟  

摘要： 在石油、化工、能源等工业领域,管道系统承担着输送各类介质的关键任务。双楔角环垫法兰接头作为管道连接的重要部件,其密封可靠性直接关系到系统的安全稳定运行。聚焦双楔角环垫法兰接头密封可靠性问题,深入开展预紧力分析,提出基于预紧力优化的密封可靠性提升策略。研究结果为双楔角环垫法兰接头在石油、化工等领域的安全、高效应用提供理论依据与技术支撑,有效降低密封失效风险,提高系统运行稳定性。

关键词： 燃煤锅炉   高温腐蚀   数值模拟   燃烧优化  

摘要： 【目的】为解决330 MW亚临界燃煤机组水冷壁的高温腐蚀问题。【方法】采用Ansys Fluent软件进行数值模拟不同燃烧区域的温度和气体浓度,研究了正宝塔、倒宝塔及缩腰型三种不同配风方式下二次风对水冷壁附近还原性和腐蚀性气氛的影响。【结果】研究发现,水冷壁底部、水冷壁燃烧器区域向火侧以及水冷壁中部区域的背火侧是发生高温腐蚀风险最高的区域。这些区域的温度普遍高于1400 K,最高可达1800 K,CO体积分数最高达到10%,H2S体积分数最高达到0.09%。正宝塔、倒宝塔及缩腰型三种不同配风方式中正宝塔配风方式对燃烧器区域和炉膛底部的还原性气氛有显著改善,CO体积分数从10%降至约4%,H2S体积分数从0.09%降至约0.06%。【结论】锅炉水冷壁发生高温腐蚀的主要区域为炉膛底部、燃烧器区域向火侧以及水冷壁中部区域背火侧,而采用正宝塔配风方式能够显著降低燃烧器区域和炉膛底部的还原性和腐蚀性气氛,可以有效降低发生高温腐蚀的风险。可以通过控制硫分在1%以下(硫分控制)、正宝塔配风(燃烧优化)、增加贴壁风三种方式降低高温腐蚀发生,以保障锅炉的安全和经济运行。

关键词： 盘区回采顺序   采场稳定性   数值模拟   爆破振动   节理裂隙  

摘要： 以谦比希铜矿东南矿体为工程背景,针对盘区回采过程的采场稳定性问题,通过数值模拟与现场试验研究,分析了不同盘区回采顺序对采场稳定性的影响,确定最佳的盘区回采方案。结果表明,随着盘区采场间隔的增加,爆破振动对采场稳定性的影响逐渐减小。当采用隔一采一的方式时,采场的稳定性较差;隔二采一时,采场的稳定性一般;隔三采一时,采场稳定性接近独立采场状态,爆破振动对其影响基本可以忽略。在谦比希铜矿的现场试验进一步验证了数值模拟结果,证明隔三采一方式在回采过程中能够有效保障采场的安全。建议在盘区开采时优先采用隔三采一的方式,以减少采场失稳风险。

关键词： 变分自编码器   注意力机制   深度学习   潜在特征向量  

摘要： 变形是大坝服役性态的直观表现,对其进行分析与预测是科学诊断大坝健康的关键措施。为解析特高拱坝变形性态,利用基于注意力机制优化的卷积神经网络(ACNN)对实测数据进行局部时间特征提取,引入变分自编码器(VAE),将回归器嵌入到VAE构建变分自回归器(VAR),提出基于ACNN-VAR的特高拱坝变形深度学习预测模型,该模型综合注意力机制、CNN神经网络、VAE生成模型和回归器,深度挖掘特高拱坝变形性态的特征信息,生成潜在特征向量,实现深层次变化特征提取。实例应用结果表明,建立的预测模型能够准确模拟实测值的年周期变化及局部波动,具有较高的预测精度和稳定的鲁棒性,为特高拱坝变形监测提供了新思路。