矿用钻孔深度测量仪的设计

设计了一种以STM32F103微控制器为控制核心,基于24位高精度模数转换器的钻孔深度测量仪器。利用弹性波回波测距原理,通过测量出钻孔中钻杆的长度,实现钻孔深度的快速、无损、准确的测量,主要用于井下瓦斯抽放钻孔、探放水钻孔等煤矿通防工作的施工验收。仪器小巧轻便,操作简单,单人即可完成测量工作,节约下井的人力物力,提高生产效率,最长测量长度可达250米,误差不超过1米。     

托盘式湿法烟气脱硫塔阻力特性研究

采用冷态物理模型结合商用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件,对山东某火电厂300 MW机组配套托盘塔的流场和阻力特性进行了研究,取得了孔板阻力损失与液气比之间的二次函数关系。研究结果表明,塔内两相流场分布合理,入口处液滴受烟气的拖拽作用形成明显的干湿界面,负荷和液气比是影响脱硫塔阻力的重要因素。当液气比一定时,托盘上方能够维持相对稳定的持液层及鼓泡过程;满负荷运行时,脱硫塔阻力损失约为1600 Pa,其中孔板占1/4,持液层占3/4。拟合获得了托盘区阻力损失同液气比之间的关系,为托盘塔的应用、运行及优化提供了理论指导。     

考虑流固耦合的管道机器人冲击环焊缝过程动力学建模与分析

以管道机器人（Pipeline inspection gauge，PIG）为载体的内检测技术是保障油气管道安全运输的重要手段。针对管内高压流体作用下，管道机器人在冲击管内环焊缝过程中产生的动力学行为突变问题。建立了管道周向受限空间中基于Kelvin弹簧阻尼的管道机器人密封盘等效动力学模型，结合管道机器人本体建立了多体系管道机器人动力学模型；详细推导了管道机器人轴向振动微分方程，以及管内流体的流动方程；并使用Matlab/Simulink与Adams进行流固耦合仿真，作为重要的工艺参数之一，研究了管道机器人速度改变时，其在冲击环焊缝过程中的动力学响应情况。结果表明：所建立的密封盘及管道机器人动力学模型能够很好地表征密封盘在管道轴向、径向以及周向的力学特性；运行速度越快，管道机器人通过环焊缝引起的轴向振动越剧烈，冲击振动越明显；而垂向和俯仰振动现象随运动速度增大而显著减弱。     

粘性条件下含不同导叶数的液力透平水力损失分析

为了研究粘性条件下含不同导叶数的液力透平内水力损失的分布情况,采用CFD方法以3种不同黏度工质对3种不同导叶数的泵作液力透平进行数值计算,分析工质黏度对含不同导叶数的液力透平水力损失分布的影响规律。结果表明:叶轮内的水力损失在透平总水力损失中所占比重超过50%,是透平内的主要水力损失;相同流量与工质下,叶轮内的水力损失随着导叶数的增加而减小,叶轮内的流动受导叶数影响显著,蜗壳、导叶等其他过流部分内的流动受导叶数影响较小;随着工质黏度的增加,相同导叶数透平各过流部分的水力损失基本呈增大趋势;在透平叶轮前添加合适叶片数的导叶能够改善叶轮内流动的状况,减小叶轮内水力损失。