压电智能功能梯度材料圆柱壳自由振动的谱-切比雪夫解法

1

作者 高先松 钟锐 +2 位作者 王青山 刘新想 徐海良 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期787-796,共10页

针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界... 针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界弹簧技术,建立起压电智能功能梯度材料圆柱壳结构的模型。通过与有限元结果对比,验证求解的快速收敛性以及分析模型的精确性。研究表明:在截断数为20条件下可将计算误差控制在0.8%左右,得到了结构自由振动特性随材料、边界、及几何尺寸的变换规律。本文可以为工程壳体结构的有关振动主动控制研究,提供一套快速且精确的建模方法以及设计经验。 展开更多

关键词 谱-切比雪夫法 压电结构 人工弹簧技术 功能梯度壳 功能梯度材料 一阶剪切变形理论 HAMILTON原理 自由振动

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天然气水合物开采管道水力提升数值仿真分析 被引量：12

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作者 徐海良 谢秋敏 +2 位作者 吴波 赵海鸣 徐绍军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期4062-4069,共8页

针对天然气水合物深海开采系统中管道的水力输送过程分析以及参数选择等问题,提出此系统的垂直提升硬管中管径、浆体流速、矿物密度、颗粒粒径和体积分数各参数及其范围,列出14种方案并以上述参数为依据划分为4组,基于FLUENT软件中的Eul... 针对天然气水合物深海开采系统中管道的水力输送过程分析以及参数选择等问题,提出此系统的垂直提升硬管中管径、浆体流速、矿物密度、颗粒粒径和体积分数各参数及其范围,列出14种方案并以上述参数为依据划分为4组,基于FLUENT软件中的Eulerian模型,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对上述方案进行数值仿真和分析。研究结果表明:颗粒在垂直管道入口附近处体积分数高,往出口方向体积分数降低,且颗粒向中心聚集;浆体流速为中心区域大,略大于浆体进口流速,管壁附近小,接近于0 m/s;由压力损失、阻力损失与效率的关系,结合仿真数据分析得到的最优方案是管径为300 mm、浆体流速为1.65 m/s、矿物密度为1 190 kg/m^3、颗粒粒径为10 mm、体积分数为25%;在一定范围内,管径大、流速低、矿物密度小、颗粒粒径小、体积分数高对于天然气水合物管道水力提升有利,矿物密度对输送系统影响最大、颗粒粒径对输送系统影响最小,对工况的选取提供理论依据。 展开更多

关键词 天然气水合物 垂直硬管 水力提升 数值仿真

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深海采矿储料罐输送设备固液两相流数值计算与分析 被引量：13

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作者 徐海良 周刚 +1 位作者 吴万荣 吴波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期111-117,共7页

针对深海采矿所使用的水泵与储料罐组合的矿石输送设备在矿石输送过程中矿石输送浓度难以控制,不利于矿石稳定和持续输送等问题,基于Fluent软件中的Euler-Euler模型,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对储料罐输送设备内固液两相流进行... 针对深海采矿所使用的水泵与储料罐组合的矿石输送设备在矿石输送过程中矿石输送浓度难以控制,不利于矿石稳定和持续输送等问题,基于Fluent软件中的Euler-Euler模型,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对储料罐输送设备内固液两相流进行数值计算和分析。计算结果表明:储料罐内的矿石在inlet1的水射流冲击和自身重力作用下能顺利进入输送管道,在inlet2水射流的卷吸和不断紊动稀释作用下,在出口处能得到稳定持续的矿浆流。同时,仿真结果表明:矿石体积分数随粒径增大而变小,当矿石粒径在5～10 mm范围内时矿石输送的体积分数保持在10%左右;随着储料罐内矿石堆积高度增加,矿石输送体积分数有所增大,但增大的幅度很小;随着inlet1速度增大,矿石输送体积分数也相应升高,两者之间呈良好的线性关系,因此通过阀门控制inlet1的水流速度就可以实现对矿石输送体积分数的控制;最后通过实验验证该输送设备的可行性,并进一步验证通过控制inlet1入口速度控制矿石输送体积分数。 展开更多

关键词 矿石输送设备 固液两相流 数值计算 深海采矿

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深海采矿矿浆泵内颗粒流动规律的数值模拟 被引量：10

4

作者 徐海良 曾义聪 +1 位作者 陈奇 吴波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期84-90,共7页

针对深海采矿输送系统中矿浆泵易磨损等问题,采用RNGκ-ε湍流模型求解矿浆泵内的清水流场,并与试验结果进行对比验证模拟结果的准确性;在此基础上运用离散相模型模拟颗粒流动轨迹,研究转速、流量和颗粒粒径对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响... 针对深海采矿输送系统中矿浆泵易磨损等问题,采用RNGκ-ε湍流模型求解矿浆泵内的清水流场,并与试验结果进行对比验证模拟结果的准确性;在此基础上运用离散相模型模拟颗粒流动轨迹,研究转速、流量和颗粒粒径对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响。研究结果表明:转速越高,颗粒与过流部件壁面发生冲击的概率增大,冲击速度大幅度升高,加剧过流部件磨损;流量越大,颗粒冲击叶片压力面的位置逐渐移向叶片头部,冲击角度随之增大,颗粒出流角越大,易与导叶吸力面头部发生冲击,流动愈紊乱;小粒径颗粒未与叶轮发生冲击,但冲击空间导叶的速度较大,对空间导叶的磨损较叶轮更严重;大粒径颗粒对叶轮和空间导叶的磨损程度差别不大,更符合等寿命设计原则。 展开更多

关键词 深海采矿 矿浆泵 空间导叶 离散相模型 数值模拟

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海底天然气水合物绞吸式开采切削头绞吸特性 被引量：7

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作者 徐海良 陈旺 +1 位作者 吴波 杨放琼 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期126-131,共6页

根据切削头的结构和工作原理,建立了切削头绞吸流场模型,运用fluent仿真软件和计算流体力学理论研究了切削头工作过程中的绞吸流场特性,分析了绞吸流场的绞吸规律、速度变化规律和出口固相体积分数变化规律。对影响绞吸能力的主要工作参... 根据切削头的结构和工作原理,建立了切削头绞吸流场模型,运用fluent仿真软件和计算流体力学理论研究了切削头工作过程中的绞吸流场特性,分析了绞吸流场的绞吸规律、速度变化规律和出口固相体积分数变化规律。对影响绞吸能力的主要工作参数(绞吸流量和绞刀转速)进行了详细的仿真分析,得到了各个参数和绞吸能力之间的关系。结果表明:增大绞吸流量有利于提高绞吸能力,当绞吸流量超过2 000 m3/h时,继续增大绞吸流量并不能有效提高绞吸能力,还会导致管道内固相速度过高,加剧固相颗粒和管道之间的磨损;当绞刀转速低于20r/min时,增大绞刀转速有利于提高绞吸能力;当绞刀转速大于20 r/min时,增大绞刀转速将显著降低绞吸能力。 展开更多

关键词 天然气水合物 切削头 固液两相流 绞吸特性 数值模拟

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钻孔作业中反向扩孔气动冲击器尾气携岩特性 被引量：4

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作者 徐海良 李旺 +1 位作者 赵宏强 徐绍军 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期121-126,共6页

建立了由反向扩孔气动冲击器排气孔到后封头的排屑流场,运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件研究了冲击器工作过程中尾气的携岩特性。基于冲击器的结构和工作原理,对气固两相排屑流场进行了数值仿真模拟,进而得到流场的气相特性以及... 建立了由反向扩孔气动冲击器排气孔到后封头的排屑流场,运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件研究了冲击器工作过程中尾气的携岩特性。基于冲击器的结构和工作原理,对气固两相排屑流场进行了数值仿真模拟,进而得到流场的气相特性以及岩屑颗粒运动轨迹和浓度分布规律。结果表明:冲击器排气孔尾气进入排屑流场后流速降低,流场压力由入口到出口逐渐降低;岩屑颗粒向流场底部聚集,颗粒平均浓度沿着远离入口方向变化不大,最大浓度沿着远离入口方向逐渐下降,最终趋于平稳。分析了钻进速度和尾气流量对携岩特性的影响,结果表明:随着钻进速度的增加尾气携岩能力下降,额定工作压力0.8 MPa时钻进速度应小于12.6 m/h;随着尾气质量流量的增加携岩能力提高,施工时应该在保证冲击器工作性能的情况下适当增加尾气质量流量。 展开更多

关键词 气体钻井 反向扩孔 气动冲击器 排屑流场模型 携岩特性 气固两相流 数值模拟

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冲旋钻头结构对其寿命及破岩效率的影响研究 被引量：4

7

作者 徐海良 郑义 +1 位作者 赵宏强 徐绍军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第12期1599-1603,共5页

为研究气体冲旋钻头结构对其破岩性能的影响,文章采用非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,以岩石力学和有限元理论为基础,选择适合岩石侵彻问题的Drucker-Prager本构模型,建立了气体冲旋钻头破岩的有限元模型,模拟不同结构气体冲旋钻头... 为研究气体冲旋钻头结构对其破岩性能的影响,文章采用非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,以岩石力学和有限元理论为基础,选择适合岩石侵彻问题的Drucker-Prager本构模型,建立了气体冲旋钻头破岩的有限元模型,模拟不同结构气体冲旋钻头破岩的过程,得到了钻头破岩过程中力与时间的变化曲线以及平均力、比能随结构参数变化的曲线;当第2齿面倾角取25°、第3齿面倾角取44°、露齿高度取7.25mm、钻齿半径取6.75mm时,钻头所受的阻力平均值和钻头破岩所需比能较小,有利于延长气体冲旋钻头的使用寿命,并能提高能量利用率。 展开更多

关键词 冲旋钻头 ANSYS/LS-DYNA软件 有限元 齿面倾角 载荷波动

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反向扩孔气动冲击器内活塞结构的仿真研究与优化设计 被引量：3

8

作者 徐海良 陈旺 +1 位作者 赵宏强 徐绍军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1293-1298,共6页

分析了反向扩孔气动冲击器工作原理,运用牛顿运动定律、热力学能量守恒定律、定常流动能量方程、波动理论等建立活塞运动的数学模型——冲击器性能(钻头获得的冲击能和破岩的有效功率)与内活塞结构参数的函数关系.利用Matlab数学软件对... 分析了反向扩孔气动冲击器工作原理,运用牛顿运动定律、热力学能量守恒定律、定常流动能量方程、波动理论等建立活塞运动的数学模型——冲击器性能(钻头获得的冲击能和破岩的有效功率)与内活塞结构参数的函数关系.利用Matlab数学软件对反向扩孔气动冲击器活塞运动的数学模型进行数值求解.对影响反向扩孔气动冲击器性能的各内活塞结构参数进行了详细的仿真分析,得到了各结构参数与气动冲击器性能之间的关系.钻头所获的冲击能和破岩有效功率会随着内活塞外径、内活塞长度、内活塞前端到钻头的距离的增大而减小. 展开更多

关键词 反向扩孔气动冲击器 内活塞 数学模型 结构参数 性能

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深海采矿扬矿管几何非线性静力分析 被引量：3

9

作者 徐海良 周刚 +1 位作者 吴万荣 吴波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3352-3358,共7页

针对深海采矿输送系统中阶梯扬矿管承受轴向力过高容易断裂和连接部位容易出现应力集中的问题,提出一种低密度和高强度的碳纤维复合管应用于深海采矿输送系统。根据扬矿管在采矿船静止和等速拖航运动时,受到管道和管内流体重力、浮力和... 针对深海采矿输送系统中阶梯扬矿管承受轴向力过高容易断裂和连接部位容易出现应力集中的问题,提出一种低密度和高强度的碳纤维复合管应用于深海采矿输送系统。根据扬矿管在采矿船静止和等速拖航运动时,受到管道和管内流体重力、浮力和海水阻力作用的情况,采用有限元对碳纤维复合管和阶梯钢管进行计算分析。研究结果表明:当采矿船静止时,碳纤维复合管的弯矩和弯曲应力与阶梯钢管的差别很小,但碳纤维复合管的轴向力不到阶梯钢管的1/4,相比阶梯钢管,碳纤维复合管能承受更大的轴向载荷;当采矿船以0.5 m/s等速拖航时,2种扬矿管的轴向力、弯矩相比采矿船静止时变化不大,但碳纤维复合管的弯曲应力比阶梯钢管小一半,可克服阶梯管刚性连接时弯曲应力过大的缺点。 展开更多

关键词 碳纤维复合管 几何非线性 有限元 深海采矿 扬矿管

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天然气水合物三相流段管道压力损失分析 被引量：9

10

作者 徐海良 孙思聪 杨放琼 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期661-666,共6页

水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和F... 水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和FLUENT软件,采用欧拉模型配合CFD-PBM模型分析了管径、流速、固相和气相体积分数、粒径、气泡平均直径对管道压力损失梯度的影响。结果表明:管道压力损失梯度随着管径增加而减小,在管径大于300 mm后压力损失梯度减小缓慢并开始趋于稳定,在450 mm处压力损失梯度骤降,500 mm以后再次趋于稳定;随着浆体流速增大,管道三相流段压力损失梯度先减小后增大,存在一个最优流速,且最优流速随着粒径增大而增大;固相体积分数和颗粒直径都与压力损失梯度成正比,但体积分数的影响较大,粒径的影响较小;气相体积分数在0.3以内与压力损失梯度成反比,表明了少量气体的减阻效应;气泡平均直径过大会减小有效管径,导致压力损失梯度增大。 展开更多

关键词 天然气水合物 绞吸式开采 管道输送三相流 CFD-PBM模型 压力损失梯度

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反向扩孔气动冲击器的计算机仿真与优化研究 被引量：2

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作者 徐海良 李峰 +1 位作者 赵宏强 徐绍军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期101-107,共7页

分析了反向扩孔气动冲击器工作原理,并对活塞进行运动和动力学分析,建立活塞运动的微分方程组;对工作过程中冲击器内三个气腔的容积和压力变化规律进行分析,建立活塞在不同运动阶段期间三个气腔的容积和压力变化方程组,以及活塞在不同... 分析了反向扩孔气动冲击器工作原理,并对活塞进行运动和动力学分析,建立活塞运动的微分方程组;对工作过程中冲击器内三个气腔的容积和压力变化规律进行分析,建立活塞在不同运动阶段期间三个气腔的容积和压力变化方程组,以及活塞在不同运动阶段期间三个气腔间气体质量交换的流量方程组。通过上述研究建立反向扩孔气动冲击器工作过程的数学模型和仿真方法。研究冲击器的性能参数与结构参数之间的理论关系,在此基础上建立冲击器的优化设计方法,为反向扩孔气动冲击器的应用提供理论支持。 展开更多

关键词 反向扩孔气动冲击器 数学模型 结构 性能 优化

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汝城钨矿井下排水排泥系统设计 被引量：3

12

作者 徐海良 彭灿辉 赵海鸣 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期81-82,共2页

关键词 矿山 泥浆 井下排水排泥系统 设计

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天然气水合物在水力提升管道中的分解特性 被引量：4

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作者 徐海良 孔维阳 杨放琼 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期129-137,共9页

为了指导海底天然气水合物(以下简称水合物)绞吸式开采水力提升管道系统参数设置,研究了水力提升管道内水合物的分解特性和流动参数变化对其的影响。基于热力学和流体力学,采用数学建模的方式建立了水合物水力提升管道温压模型、水合物... 为了指导海底天然气水合物(以下简称水合物)绞吸式开采水力提升管道系统参数设置,研究了水力提升管道内水合物的分解特性和流动参数变化对其的影响。基于热力学和流体力学,采用数学建模的方式建立了水合物水力提升管道温压模型、水合物分解传质模型和管道多相流模型,分析了固液两相流转变成固液气三相流过程中不同影响因素下管道流体温压、水合物颗粒物质的量、分解面位置与海水深度的关系。结果表明:(1)随着管道流量增大,水合物分解速度减慢,分解面少量上移;(2)颗粒直径对管流温压、相平衡压力、水合物分解面基本没有影响,但只有直径小于0.2 mm的水合物颗粒才能在管道中完全分解,直径大于2.0 mm后,颗粒分解量忽略不计;(3)出口回压为正压且增加时,水合物分解面上移,分解速度减慢,而出口回压为负压且增大时,水合物分解面下移,分解速度加快;(4)随着采矿深度的增加,水合物分解速度变慢,分解面上移,但在与海面距离超过1 500 m后采矿深度对水合物分解速度、分解面无影响;(5)实验验证与数值仿真规律基本一致,表明所建立的模型具有较高的可信度。结论认为:绞吸式开采水合物时,控制合理的流量和出口回压能够调节分解面高度以及分解速度,并且不用考虑颗粒直径和采矿深度对产气量的影响。 展开更多

关键词 海底 天然气水合物 绞吸式开采 水力提升管道 分解特性 数值仿真 影响因素 完全分解粒径

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横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响 被引量：5

14

作者 徐海良 饶星 杨放琼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2395-2402,共8页

为研究横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响,探究提高输送系统工作稳定性的方法,采用以颗粒动力学为基础的双欧拉模型和Fluent 软件对横向摆动工况下的扬矿管内固液两相流进行模拟仿真,研究摆幅对管道压力损失梯度、出口处颗粒平均... 为研究横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响,探究提高输送系统工作稳定性的方法,采用以颗粒动力学为基础的双欧拉模型和Fluent 软件对横向摆动工况下的扬矿管内固液两相流进行模拟仿真,研究摆幅对管道压力损失梯度、出口处颗粒平均体积分数、颗粒体积分数沿径向分布以及颗粒轴向速度分布的影响。研究结果表明:管道摆动使压力损失梯度和出口颗粒平均体积分数呈周期性变化,摆幅越大,二者幅值变化越剧烈;随摆幅的增加,颗粒体积分数沿径向分布不均匀程度越严重,离管壁越近,颗粒聚集程度越高,最高体积分数达到30%;除管壁附近外,摆动工况下颗粒轴向速度沿管径基本呈线性分布,摆幅越大,轴向速度径向分布梯度越大,径向不对称性越严重。 展开更多

关键词 横向摆动 输送特性 两相流 仿真

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天然气水合物输送管道的压力损失规律 被引量：5

15

作者 徐海良 胡文港 杨放琼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期304-310,共7页

为了研究海底天然气水合物绞吸式开采水力输送系统中管径、流速、体积分数和颗粒粒径对输送系统压力损失的影响规律,确定各参数的合理选择范围;建立输送管道三维流场模型,采用控制变量的方法,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件对输... 为了研究海底天然气水合物绞吸式开采水力输送系统中管径、流速、体积分数和颗粒粒径对输送系统压力损失的影响规律,确定各参数的合理选择范围;建立输送管道三维流场模型,采用控制变量的方法,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件对输送管道内固液两相流场进行仿真分析。研究结果表明:输送系统压力损失梯度随管径的增大而减小;当管径增大到0.4 m时,继续增大管径对压力损失梯度影响越来越小;压力损失梯度随浆体流速的增大先减小后增大,存在1个最优流速,在2.5～4.0 m/s之间,且颗粒粒径和体积分数越大,对应的最优流速就越大,压力损失梯度随体积分数的增大呈线性增大;压力损失梯度随着颗粒粒径增大而增大,但增大幅度很小。 展开更多

关键词 天然气水合物 水力输送 压力损失 模拟仿真

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进料流量对深海矿石输送设备内流特性影响分析 被引量：2

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作者 徐海良 周永兴 +1 位作者 杨放琼 吴波 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期618-624,共7页

为研究进料流量对深海矿石水力输送设备内固液流体流动规律及工作性能的影响,建立了由储料罐、钟阀与分离器所组成的设备的三维流场模型,应用计算流体力学理论和Fluent仿真软件对矿石水力输送设备内固液两相流场进行数值模拟,比较不同... 为研究进料流量对深海矿石水力输送设备内固液流体流动规律及工作性能的影响,建立了由储料罐、钟阀与分离器所组成的设备的三维流场模型,应用计算流体力学理论和Fluent仿真软件对矿石水力输送设备内固液两相流场进行数值模拟,比较不同进料流量对矿石水力输送设备内颗粒浓度、速度、压力分布的影响,进而分析进料流量对矿石颗粒流入储料罐的速度、矿浆分离效率等工作性能的影响.结果表明:进料流量在200~320m^3/h内变化,储料罐不同截面处颗粒平均浓度稳定在8kg/m^3左右,最大浓度增大明显;随着进料流量增大,流体运动趋势更加复杂,流动愈加混乱,局部短路回流更加严重,储料罐内浆体压力逐渐增大,不同截面处静压力增大梯度相近,最大动压力变化幅度明显;随着进料流量增大,矿浆分离效率下降,分离器底部矿石颗粒堆积量增加,矿石颗粒流入储料罐的效率下降,实际工作过程应控制进料流量在280m^3/h以下. 展开更多

关键词 矿石输送设备 进料流量 固液两相流 工作性能 数值模拟

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单泵与储料罐组合的深海采矿输送设备 被引量：5

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作者 徐海良 何清华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期92-96,共5页

根据软管采矿系统对输送设备的要求,研究出由储料罐与高压水泵组合而成的新的输送设备,其原理为:首先采用高压水泵对海水加压,然后采用储料罐将矿石加入到高压水中,通过高压水将矿石从海底输送到海面.根据两相流理论和Bernoulli方程,建... 根据软管采矿系统对输送设备的要求,研究出由储料罐与高压水泵组合而成的新的输送设备,其原理为:首先采用高压水泵对海水加压,然后采用储料罐将矿石加入到高压水中,通过高压水将矿石从海底输送到海面.根据两相流理论和Bernoulli方程,建立了储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备的设计理论体系.对输送系统的参数进行计算分析可知,对于矿石体积分数为7%～12%的流体,1 000 m深海采矿中试输送系统的水泵扬程为100～150 m,3 000 m深海采矿输送系统的水泵扬程为400～450 m.由储料罐与高压水泵组合而成的矿石输送系统简单,避免了矿石颗粒与水泵直接磨损,适用于深海采矿软管输送系统. 展开更多

关键词 海洋采矿 输送设备 设计参数

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深海采矿系统研究 被引量：6

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作者 徐海良 何清华 《中国矿业》 北大核心 2004年第7期43-46,共4页

本文对目前研究的两种深海采矿系统进行了比较研究 ,论证了软管采矿系统更具备应用前景 ;根据海洋采矿的特点和要求 ,研究出密闭容器与水泵组合的水力输送设备 ,因此 ,软管采矿系统的关键技术取得突破 ,从而使软管采矿系统更加具备商业... 本文对目前研究的两种深海采矿系统进行了比较研究 ,论证了软管采矿系统更具备应用前景 ;根据海洋采矿的特点和要求 ,研究出密闭容器与水泵组合的水力输送设备 ,因此 ,软管采矿系统的关键技术取得突破 ,从而使软管采矿系统更加具备商业应用前景。 展开更多

关键词 海洋采矿 钴结壳 软管 水力输送

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海底天然气水合物绞吸式开采绞刀切削力特性 被引量：3

19

作者 徐海良 胡文港 +1 位作者 杨放琼 孔维阳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期138-143,共6页

根据绞刀头结构和工作原理以及天然气水合物沉积物的物理特性,建立切削天然气水合物沉积物的有限元模型,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件和Drucker-Prager材料模型模拟绞刀切削海底天然气水合物沉积物的过程,分析绞刀切削过程沿水平、竖直和... 根据绞刀头结构和工作原理以及天然气水合物沉积物的物理特性,建立切削天然气水合物沉积物的有限元模型,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件和Drucker-Prager材料模型模拟绞刀切削海底天然气水合物沉积物的过程,分析绞刀切削过程沿水平、竖直和转轴方向的受力特点,仿真分析绞刀横移速率、转速、下放角和切削区间角对切削力的影响规律。结果表明,增大横移速率会导致绞刀三个方向受力明显增大;转速提高会降低绞刀三个方向的切削力,随着转速增加,绞刀切削力的减小趋于平缓;绞刀下放角的增大会使绞刀轴向受力急剧增加,影响采矿车工作平稳性;随着切削区间角的增大,绞刀X轴方向力先增大后减小,工作时采用较大的切削区间角,可提高切削效率和采矿车工作稳定性。 展开更多

关键词 天然气水合物 切削头 切削力 仿真模拟 切削区间角

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避障模式下深海采矿系统动力学分析 被引量：3

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作者 徐海良 彭能 杨放琼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期641-649,共9页

为研究避障模式下深海采矿系统中中间仓的运动规律,基于虚拟样机技术建立5 km硬管水力输送系统虚拟样机模型,根据现有的全区域覆盖算法,提出3种可能的避障模式(圆形、矩形、折返避障模式),分析不同避障模式、避障速度、障碍物距离对中... 为研究避障模式下深海采矿系统中中间仓的运动规律,基于虚拟样机技术建立5 km硬管水力输送系统虚拟样机模型,根据现有的全区域覆盖算法,提出3种可能的避障模式(圆形、矩形、折返避障模式),分析不同避障模式、避障速度、障碍物距离对中间仓运动特性的影响,并进行模拟实验研究。研究结果表明:中间仓的运动主要发生在集矿机前进的方向上;在起始点附近,折返避障模式下,避障结束时中间仓位移的最大值达3.0 m,比圆形和矩形避障模式的高;当避障速度从0.4 m/s增加到1.0 m/s时,中间仓位移平均值的增加幅度小于0.2 m;障碍物距离对中间仓运动特性影响较大,中间仓位移平均值和最大值随障碍物距离的增加而逐渐减少;在进行采集路径规划时,尽量使障碍物距离大于200 m。因此,对集矿机进行避障算法设计时,不仅要考虑算法的可行性,还要考虑整个系统在不同避障模式下动力学特性。 展开更多

关键词 深海采矿 虚拟样机 动力学分析 避障模式 中间仓

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