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蒸汽管道内流动输运过程及热损失分析

工程热物理学报 2024年第5期45卷 1418-1424页

作者：宋杨董祥瑞蔡天意周骛贺立军马文鹏鞠珊珊上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 青岛海尔智能技术研发有限公司青岛266000

蒸汽管道冷凝换热是工业产品中的重要过程。分析不同管道条件对冷凝换热的影响规律和气液分布特性对蒸汽管道的设计及优化具有参考价值。本文采用VOF多相流模型对蒸汽管道内的流动和热损失进行模拟分析,主要对比了不同管道壁面厚度和不... 详细信息

蒸汽管道冷凝换热是工业产品中的重要过程。分析不同管道条件对冷凝换热的影响规律和气液分布特性对蒸汽管道的设计及优化具有参考价值。本文采用VOF多相流模型对蒸汽管道内的流动和热损失进行模拟分析,主要对比了不同管道壁面厚度和不同管道内径对换热特性的影响规律和气液行为,并对出口处90°拐角的二次流现象进行分析。研究结果表明,增加管道壁面厚度和减小管道内径尺寸会增大管道壁面单位面积的热流量,同时管道壁厚和内径增大引起壁面表面积增大使总热损失增加。流体流经90°拐角后形成的Dean涡使管道内壁面的冷凝水脱离壁面随高速气流进入蒸箱对食物蒸制产生不利影响。

关键词：蒸汽冷凝气液流动二次流传热

厚硬岩层下板结构破断应力-能量场积聚演化规律

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中国矿业大学学报 2024年第4期53卷 647-663页

作者：张广超尹茂胜周广磊陶广哲张照允闫宪洋李振国吕凯山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 兖矿能源集团股份有限公司山东济宁273500

掌握厚硬岩层破断致灾机理及应力-能量演化规律对于防控深部矿井动力灾害意义重大.基于东滩煤矿六采区63_(上)05、63_(上)06工作面工程地质条件,结合现场微震监测数据统计了大能量事件的分布情况,总结了厚硬岩层破断与大能量矿震事件的... 详细信息

掌握厚硬岩层破断致灾机理及应力-能量演化规律对于防控深部矿井动力灾害意义重大.基于东滩煤矿六采区63_(上)05、63_(上)06工作面工程地质条件,结合现场微震监测数据统计了大能量事件的分布情况,总结了厚硬岩层破断与大能量矿震事件的关联性;建立了关键层组Ⅱ厚板结构破断力学模型,分析了各影响因素对厚硬岩层能量积聚的影响机理,揭示了厚硬岩层破断过程中的能量积聚与释放规律;采用FLAC^(3D)数值模拟软件,探究了厚硬岩层下的应力-能量场积聚演化规律,并通过63_(上)05工作面开采过程中触发的大能量事件进行了验证.本文明确了关键层组的破断运移是导致大能量强矿震的根源,得到了关键层组最大应力σ_(max)及岩层内部弯曲弹性能E_W表达式,揭示了各影响因素对厚硬岩层能量积聚的影响规律;明晰了工作面开采过程中厚硬岩层影响下垂直应力场、水平应力场及能量场分布特征;将63_(上)05工作面上覆厚硬岩层破断运移规律及能量“积聚-释放”演化过程划分了5个阶段,分别为关键层组Ⅰ初次积聚-释能阶段、关键层组Ⅰ与Ⅱ周期破坏阶段、关键层组Ⅲ蓄能变形阶段、关键层组Ⅲ破断沉降阶段及关键层组Ⅳ沉降变形阶段.研究成果可为深埋采场厚硬覆岩条件下动力灾害防治提供理论与技术支持.

关键词：厚硬岩层强矿震岩层破断厚板结构能量积聚

基于顶板结构特征的冲击危险性评价方法及应用

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第2期6卷 121-131页

作者：王超张广超赵西坡周广磊张勇吕凯兖矿能源集团股份有限公司山东济宁272000 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590

目前煤矿普遍采用的冲击危险性评价方法忽视了岩层层位、厚度等对冲击危险性评价结果的影响,致使现有冲击危险性评价体系对不同地层结构下顶板冲击危险性评价准确度不足。根据采空区覆岩破坏程度,建立了全悬顶结构、半悬顶结构及完全移... 详细信息

目前煤矿普遍采用的冲击危险性评价方法忽视了岩层层位、厚度等对冲击危险性评价结果的影响,致使现有冲击危险性评价体系对不同地层结构下顶板冲击危险性评价准确度不足。根据采空区覆岩破坏程度,建立了全悬顶结构、半悬顶结构及完全移动结构3类顶板结构力学模型,分析了各类顶板结构类型下的应力传递机制,提出了基于3类顶板结构与实测矿震数据相结合的动静载叠加应力计算方法及考虑顶板结构特征的冲击危险性评价指标及评价方法,并分析了岩层强度系数、关键层厚度以及岩层下沿距工作面距离对冲击特征参数p的影响规律;依托鄂尔多斯市某矿2201工作面、济宁市某矿63上06工作面及菏泽市某矿3301工作面地层结构条件,进行了顶板岩层结构下动静载叠加应力及冲击危险性评价参数的计算,并根据计算结果进行了冲击危险性评价验证分析。

关键词：冲击地压顶板结构力学模型支承压力危险性评价

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基于BPMA的胶东某含金矿石可选性试验研究

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中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2819-2830页

作者：赵永强王昆许道学高瑞琢孙体昌张峥徐承焱山东科技大学能源与矿业工程学院青岛266590 青岛金星矿业股份有限公司青岛266748 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

由于选矿现场对胶东某石英脉型含金矿石的矿物组成、金的赋存状态均缺乏了解,导致后续浮选过程中存在精矿品位和回收率较低等问题。为最大限度地提高金回收率,本文利用化学分析、XRD分析、BPMA等方法,重点研究了该含金矿石的化学成分、... 详细信息

由于选矿现场对胶东某石英脉型含金矿石的矿物组成、金的赋存状态均缺乏了解,导致后续浮选过程中存在精矿品位和回收率较低等问题。为最大限度地提高金回收率,本文利用化学分析、XRD分析、BPMA等方法,重点研究了该含金矿石的化学成分、矿物组成以及金的赋存状态等工艺矿物学特性,并通过矿石可选性试验研究,确定最佳生产工艺流程及参数。结果表明:该矿样金品位为3.09 g/t,硫含量为11.38%;金属矿物主要为黄铁矿和少量磁黄铁矿,含量分别为22.83%和0.68%;脉石矿物主要为石英,含量为60.03%;金矿物主要以包裹金和连生金的形式存在,少量被石英、方铅矿等包裹。在丁基黄药和黑药用量分别为120 g/t、1 g/t以及2^(#)油用量为45 g/t的条件下,最终获得的精矿金品位为50.42 g/t,金回收率为95.65%,满足了选厂浮选产品指标要求。研究结果对进一步提高该类型矿石选矿指标、优化生产工艺流程及参数具有指导意义。

关键词：含金矿石 BPMA 浮选黄铁矿

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穿地壳岩浆系统改变岩石圈流变和热结构

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 1-12页

作者：周瑶琪刘婕张鑫刘朋周腾飞李孙义陈扬中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 山东能源集团南美有限公司山东青岛266000

以山东东部穿地壳岩浆系统为例,通过研究岩石圈流变结构和热结构,结合已有野外探勘及地球物理数据,对山东东部地壳演变进行还原和解释,并且进一步建立穿地壳岩浆系统的岩浆深部热效应模型,考察岩石圈深部动力学演化机制。初步估算靶区地... 详细信息

以山东东部穿地壳岩浆系统为例,通过研究岩石圈流变结构和热结构,结合已有野外探勘及地球物理数据,对山东东部地壳演变进行还原和解释,并且进一步建立穿地壳岩浆系统的岩浆深部热效应模型,考察岩石圈深部动力学演化机制。初步估算靶区地温,对山东东部地区超过6 km岩石圈结构及其地热储集体展布进行预测,进一步阐述山东东部深部地热储集体形成理论模型。结果表明:华北克拉通太古宙形成具有稳定刚性的陆壳,花岗岩主要以未变质或浅变质的表壳岩为主;中生代以来受华北克拉通基底不稳定,经历强烈构造-岩浆活动,产生强烈构造变形,岩石圈地幔发生拆沉和置换;晚中生代山东东部由于深部构造活动剧烈,穿地壳岩浆沿大型断裂上涌至喷出地表,伴随热隆效应及同化混染;岩石圈厚度减薄,地幔上涌至上、中地壳,伴随表壳岩熔融,其中富含不相容的放射性元素随岩浆再次上涌,不断向浅部地壳输送生热的放射性元素,从而使得岩石圈热结构及流变结构改变。

关键词：穿地壳岩浆系统岩石圈热结构岩石圈流变结构地热能

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面向深部地热岩体的弹性波逆时偏移成像方法

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 55-62页

作者：黄建平杨秀金张鑫王扬州陈亮高建明中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 山东能源集团南美有限公司山东青岛266000

地热能作为一种清洁能源正受到全世界的日益关注,因此对于深部地热岩体的高精度成像格外重要。传统的弹性波逆时偏移方法是利用耦合纵横波直接成像,从而得到耦合波场的成像结果;然而这种方法可能会出现串扰假象,导致成像结果不够清晰;... 详细信息

地热能作为一种清洁能源正受到全世界的日益关注,因此对于深部地热岩体的高精度成像格外重要。传统的弹性波逆时偏移方法是利用耦合纵横波直接成像,从而得到耦合波场的成像结果;然而这种方法可能会出现串扰假象,导致成像结果不够清晰;为了解决这个问题,采用基于解耦的弹性波方程,实现纵横波场的分离;通过利用内积成像条件,对两个典型的干热岩模型进行数值测试。结果表明,相较于耦合波场成像结果,基于解耦方程分离得到的弹性波成像剖面具有更清晰的同相轴,深部能量更加均衡,该方法能够实现对深部地热岩体的高质量成像。

关键词：深部地热岩体弹性波成像纵横波分离逆时偏移

高压混相激光脸浅槽机械密封润滑状态转变特性及密封性能分析

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 49-59页

作者：刘中琪田静郝木明王增丽任宝杰李小卒张菊华中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 东营海森密封技术有限公司山东东营257067

以激光脸浅槽微接触式密封为研究对象,求解考虑混相介质特性和密封端面粗糙度效应的雷诺方程,通过分形接触理论求解微凸体接触力,利用不同微凸体接触状态下求解出的液膜承载系数对混相微接触式机械密封混合润滑状态进行分级,探究了压力... 详细信息

以激光脸浅槽微接触式密封为研究对象,求解考虑混相介质特性和密封端面粗糙度效应的雷诺方程,通过分形接触理论求解微凸体接触力,利用不同微凸体接触状态下求解出的液膜承载系数对混相微接触式机械密封混合润滑状态进行分级,探究了压力及转速等工况条件和开槽形式对密封的润滑状态转变的影响规律.结果表明:混相微接触式机械密封混合润滑状态可分为弹性混合润滑状态、弹塑性混合润滑状态和塑性混合润滑状态3个级别;随着转速升高,液膜承载力不断增大,微凸体接触力逐渐趋向于0,密封环分开实现非接触,此时液膜承载系数为1;压差和槽深越大、混相介质气相容积比越高,矩形槽角度和周期数越小,临界转速越大,润滑状态更稳定,摩擦副分离越困难.

关键词：混相机械密封激光脸浅槽润滑状态临界转速

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基于强跟踪滤波器的水中高频振荡放电参数分析

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4090-4099页

作者：康忠健高崇邵在康傅雪原中国石油大学(华东)石大山能新能源学院青岛266580 山东电力工程咨询院有限公司济南250013

为探明水中放电高频振荡阶段参数及其变化特性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和强跟踪滤波器的时变参数辨识方法。通过该方法分解水中放电实验平台采集的电压、电流信号得到不同频率特征的信号分量,对最适应原... 详细信息

为探明水中放电高频振荡阶段参数及其变化特性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和强跟踪滤波器的时变参数辨识方法。通过该方法分解水中放电实验平台采集的电压、电流信号得到不同频率特征的信号分量,对最适应原始波形的信号分量开展Hilbert变换并求得相应的瞬时幅值、频率,进而得到所需的电阻和电感。实验数据离散度分析结果表明,放电进程中参数变化具有随机性,故利用强跟踪滤波器进一步对实验数据进行辨识处理,可有效地降低随机放电造成的离散性,并获得具备普适性的电阻值和电感值。偏离度分析结果表明,辨识电阻与测量数据除在气泡崩塌阶段随机性过大外,前期偏离度集中在23.26%以下,降低了偏离度处于80%~110%内数据点的干扰,电感偏离度集中在2.35%以下。该方法能够有效地应用于水中高频振荡放电过程的时变参数处理研究中。

关键词：水中脉冲放电高频振荡参数辨识自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 强跟踪滤波器