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动态惯性力作用下球形油滴二次破碎分析

内燃机学报 2019年第6期37卷 561-568页

作者：吴清黎一锴康宁张鹏北京理工大学机械与车辆学院北京100081 香港理工大学机械工程系香港999077

根据燃油一次破碎后形成的油滴运动特点,建立了与实际更加相符的二次雾化模型,通过N-S方程和线性化分析方法导出各参数之间的本征关系,并给出本征方程的解,基于方程的解,分别研究Ma数、Bond数、Oh数和气/液密度比κ对油滴二次破碎的影响... 详细信息

根据燃油一次破碎后形成的油滴运动特点,建立了与实际更加相符的二次雾化模型,通过N-S方程和线性化分析方法导出各参数之间的本征关系,并给出本征方程的解,基于方程的解,分别研究Ma数、Bond数、Oh数和气/液密度比κ对油滴二次破碎的影响,结果表明:气体可压缩性对油滴的二次破碎具有促进作用,但效果不明显,一般情况下可以忽略气体可压缩性的影响,油滴的黏性可以抑制油滴的破碎,而油滴受到气动作用力是油滴破碎的直接原因,因而提高Bond数可得到更好的雾化效果.

关键词：动态惯性力球形油滴二次破碎

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基于单液滴实验的闪沸喷雾二次破碎机理研究

工程热物理学报 2017年第11期38卷 2485-2490页

作者：李世琰张玉银齐文元上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为了深入研究闪急沸腾喷雾二次破碎即大尺度液滴的破碎机理,本课题以甲醇和乙醇两种燃料为研究对象,利用特殊设计的过热液滴发生器,通过显微阴影成像技术捕捉并分析处于闪沸状态过热液滴的宏观形态、内部空隙率及其破碎特性,研究表明:... 详细信息

为了深入研究闪急沸腾喷雾二次破碎即大尺度液滴的破碎机理,本课题以甲醇和乙醇两种燃料为研究对象,利用特殊设计的过热液滴发生器,通过显微阴影成像技术捕捉并分析处于闪沸状态过热液滴的宏观形态、内部空隙率及其破碎特性,研究表明:甲醇及乙醇两种燃料的过热液滴形态主要受液滴温度和过热度影响,而当过热度增加时,液滴内空隙率逐渐增加,从而显著降低了液滴的表面张力。此外,当过热度达到250C时,过热液滴内部空隙率超过50%从而发生剧烈破碎,伴随产生大量小尺度液滴,标志着闪沸喷雾二次破碎模式由传统的机械破碎模式向热力学破碎模式的转变。同时结果表明对于两种实验燃料,过热液滴破碎的临界过热度及对应的空隙率数值基本不变。

关键词：闪急沸腾二次破碎雾化液滴发生器过热液滴

基于人工鱼群算法的螺旋钻采煤机二次破碎率最低的参数优化设计

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煤炭学报 2011年第2期36卷 346-350页

作者：李晓豁郭继文邓云朴京爱辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 辽宁省大型工矿装备重点实验室辽宁阜新123000

为了减小螺旋钻采煤机二次破碎率,选择螺旋输送机构的内径、螺旋叶片导程、螺旋叶片升角以及螺旋叶片厚度为设计参数,以螺旋输送机构二次破碎率最低为优化目标,采用人工鱼群算法(AFSA)对螺旋输送机构进行参数优化。优化结果表明,在输送... 详细信息

为了减小螺旋钻采煤机二次破碎率,选择螺旋输送机构的内径、螺旋叶片导程、螺旋叶片升角以及螺旋叶片厚度为设计参数,以螺旋输送机构二次破碎率最低为优化目标,采用人工鱼群算法(AFSA)对螺旋输送机构进行参数优化。优化结果表明,在输送机构外径不变、且保证结构强度与刚度要求和不堵塞等条件下,螺旋钻采煤机的二次破碎率减少了11.56%,煤流循环系数降低了3.65%。

关键词： AFSA 螺旋钻采煤机二次破碎螺旋输送机构

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高压喷射雾化液滴的二次破碎机理

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第10期36卷 125-128页

作者：成晓北鞠洪玲华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

采用射流界面不稳定扰动波雾化分裂理论,分析了单液滴在空气中以极高的速度运动过程中,由于液滴所受内外作用力的不平衡边界条件所产生的表面扰动;建立了液滴二次破碎色散方程,给出了单液滴在扰动波作用下发生二次破碎的最快增长率和相... 详细信息

采用射流界面不稳定扰动波雾化分裂理论,分析了单液滴在空气中以极高的速度运动过程中,由于液滴所受内外作用力的不平衡边界条件所产生的表面扰动;建立了液滴二次破碎色散方程,给出了单液滴在扰动波作用下发生二次破碎的最快增长率和相应的最不稳定波长,以及破碎时间和稳定液滴直径;分析了液体粘性、液滴速度对高速运动液滴不稳定性的影响,对液滴雾化机理进行了理论探讨.仿真表明:由作用于高速运动液滴表面的不平衡力,使得液滴界面产生变形加速度,这是导致液滴表面不稳定而进一步分裂的内在动因;粘性对扰动波发展有抑制作用,气液界面运动加速度是控制液滴破碎的重要因素.

关键词：柴油机喷射雾化二次破碎不稳定扰动波雾化机理色散方程

液体环二次破碎所形成云雾颗粒尺寸测量和测试系统的标定

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爆炸与冲击 1999年第2期19卷 151-157页

作者：蔡庆军韩肇元万群张寿齐中国科学技术大学力学和机械工程系中国工程物理研究院

介绍了激光散射法测量颗粒尺寸系统的工作原理和标定结果，并对液体环轴对称抛撒进行了光学测量。实验结果表明，液体环二次破碎产生云雾区的液滴Ｓａｕｔｅｒ平均直径在固定点随时间的增加呈减小的趋势，而云雾区的宽度和云雾区前缘的... 详细信息

介绍了激光散射法测量颗粒尺寸系统的工作原理和标定结果，并对液体环轴对称抛撒进行了光学测量。实验结果表明，液体环二次破碎产生云雾区的液滴Ｓａｕｔｅｒ平均直径在固定点随时间的增加呈减小的趋势，而云雾区的宽度和云雾区前缘的液滴颗粒的Ｓａｕｔｅｒ平均直径则随测量的距离增加均有所增加。

关键词：抛撒二次破碎液体环液体燃烧雾化尺寸测量

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铝企业矿山二次破碎方法初探

轻金属 1989年第8期 1-6页

作者：杜恩诚陆厚华山东铝厂矿山公司沈阳铝镁设计研究院

由于铝企业矿山多赋存在村庄比较密集的地区,为了解决二次爆破的300米安全警戒距离对矿区开采的影响,本文较系统的对当前常用的几种二次破碎方法进行了技术和经济上的初步探讨,进而提出较为合理的二次破碎方法。

关键词：铝企业矿山建设二次破碎二次爆破铝矿碎石机矿区开采石灰石矿嘉兴冶金机械厂炸药单耗

在轴向气流作用下液体轴对称抛撒二次破碎的实验研究

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实验力学 2005年第2期20卷 186-192页

作者：杨磊韩肇元中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230027

液体轴对称抛撒的实验研究是以云雾爆轰武器的研制为背景的。为了研究轴向气流作用下液体轴对称抛撒二次破碎所形成的雾化场特性,本文利用两台激波管并对之加以改造,成功地在实验室实现了轴向气流作用下液体的轴对称抛撒。为了研究其雾... 详细信息

液体轴对称抛撒的实验研究是以云雾爆轰武器的研制为背景的。为了研究轴向气流作用下液体轴对称抛撒二次破碎所形成的雾化场特性,本文利用两台激波管并对之加以改造,成功地在实验室实现了轴向气流作用下液体的轴对称抛撒。为了研究其雾化场的远场特性,本文利用激光粒子测量仪获得了在不同实验工况和不同位置下的雾化场SMD分布曲线。实验数据表明,由于轴向气流速度的增加,液体破碎的Weber数得到了提高,导致二次破碎初期雾化场的SMD随之减小;随着抛撒驱动压力的提高,二次破碎初期雾化场的SMD也随之减小;在同一工况下,雾化场SMD随着测量位置与喷口距离的增加而变大。

关键词：抛撒雾化场二次破碎 SMD 轴向气流云爆武器

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非炸药安全破碎器在二次破碎中的应用

爆破器材 2012年第1期41卷 32-34页

作者：王洛锋王春毅谢九敬赵鑫张金柱洛阳栾川钼业集团股份有限公司矿山公司河南洛阳471500 北京咏归科技有限公司北京100085

文章简要介绍了非炸药安全破碎器的构成、工作原理和操作步骤,归纳了非炸药安全破碎器处理大块岩石破碎效果的主要影响因素,钻孔位于岩块中心位置,孔深与岩块高度之比为2/3～3/4,岩块裂隙不发育,利于大块岩石破碎;分析了岩块体积大小与... 详细信息

文章简要介绍了非炸药安全破碎器的构成、工作原理和操作步骤,归纳了非炸药安全破碎器处理大块岩石破碎效果的主要影响因素,钻孔位于岩块中心位置,孔深与岩块高度之比为2/3～3/4,岩块裂隙不发育,利于大块岩石破碎;分析了岩块体积大小与冲击波管使用数量、布置方式的匹配关系;证明了破碎器能够达到破碎大块岩石的目的,破碎过程几乎不产生飞石,最小安全距离为7m,安全性高,破碎大块岩石基本不受空间限制。

关键词：露天矿二次破碎安全破碎器

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水合物浆体二次破碎装置设计及其性能研究

水合物浆体二次破碎装置设计及其性能研究

作者：杨婷婷西南石油大学

学位级别：硕士

作为我国第173个矿种,天然气水合物是一种储量丰富的高效清洁能源,也是未来全球能源发展的重要方向。固态流化开采是我国首创针对海底非成岩水合物安全绿色高效开采的一种新思路,二次破碎是水合物矿浆能否流化以及后续分离工艺能否顺利... 详细信息

作为我国第173个矿种,天然气水合物是一种储量丰富的高效清洁能源,也是未来全球能源发展的重要方向。固态流化开采是我国首创针对海底非成岩水合物安全绿色高效开采的一种新思路,二次破碎是水合物矿浆能否流化以及后续分离工艺能否顺利实施的关键。本文针对初次采掘回收后的水合物浆体颗粒,在岩土破碎理论的基础上,设计了一种管道内二次破碎的方法和装置。采用计算机仿真和实验相结合的方法,开展了装置刀齿数量、刀齿直径、刀杆转速等对二次破碎效果影响规律的研究,初步确定了能够满足固态流化和后续分离工艺要求的旋转切削式二次破碎装置的主要设计参数,为后续天然气水合物二次破碎装置的设计和优化奠定了基础。本文主要研究工作如下:(1)在国内外破碎原理和机构调研的基础上,结合固态流化开采工艺流程,本文提出了一种在输送管道内对水合物浆体进行旋转切削的二次破碎方法。在此方法的基础上,完成了二次破碎装置的结构设计和三维模型建立,并对其主要部件进行了强度校核。(2)基于固态流化试采工况,针对所设计的二次破碎装置,采用Fluent和EDEM耦合的方法,实现了对单刀盘破碎腔内旋转搅拌流体和颗粒运动规律的仿真分析,从而建立了一套二次破碎装置性能评价的方法,为破碎腔内相关结构的参数优化提供依据。(3)在所建立仿真模型和分析方法的基础上,通过正交设计,开展了单刀盘一定转速下不同刀齿数目、刀齿直径、刀齿倾角等对流场运动规律的影响研究,结合对一组动静盘颗粒运动规律的研究,完成了二次破碎装置的结构优化。针对优化后的二次破碎装置结构参数,通过开展电机转速和破碎腔入口流速对颗粒运动速度和位置的影响规律研究,确定了该装置特定结构下的最优转速、流速范围,为固态流化工艺过程提供了技术和装备支撑。(4)为了验证所提出的破碎方法及装置的可行性,设计了一套二次破碎实验方案,并搭建了实验台架,开展了不同刀齿数目、刀盘数量、转速等条件下破碎率及破碎后粒径分布的实验研究。实验表明颗粒经过该二次破碎装置时单刀盘单次破碎率可达60%以上,破碎后颗粒粒径可以减小60%,验证了该破碎方法及装置可对水合物浆体中大颗粒进行有效破碎。且不同参数下的破碎率和粒径分布的变化规律与仿真结果基本保持一致,同时验证了仿真方法的正确性。综上所述,本文提出的水合物浆体二次破碎原理可行,所设计的二次破碎装置结构简单、破碎高效,优化后的二次破碎装置可以为水合物固态流化开采中浆体的流化和后续分离提供不同粒度分布的浆体。所建立的一套仿真模型和分析方法,为水合物固态流化开采中二次破碎装置的设计和优化提供新思路。

关键词：天然气水合物二次破碎 Fluent-EDEM耦合破碎率粒径分布