为了提高硬质地层中扩孔气动冲击器的排屑性能,基于岩屑颗粒在排屑流场中的临界流速原则,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件,研究了一种与排屑性能相关的扩孔气动冲击器设计方法,并将该设计方法在反向扩孔气动冲击器上进行应用.得到设计前后冲击器排屑流场内气相速度分布规律,岩屑颗粒速度及轨迹变化情况和环路内岩屑颗粒浓度分布情况.研究结果表明:反向扩孔气动冲击器排屑流场环路内岩屑颗粒临界流速为6.02 m/s,采用该设计方法能够有效地增加反向扩孔气动冲击器的排屑性能,使得排屑流场环路内气流速度增加到10 m/s左右,岩屑颗粒在排屑流场的停留时间减短,流场内颗粒浓度分布范围由0~100 kg/m3下降到0~4 kg/m3.

为了改善反向扩孔气动冲击器长距离扩孔性能,从其结构和工作原理出发,建立工作过程数学模型和由冲击器排气孔到其后封头的排屑流场模型,运用微分数值求解和有限元方法,对其工作过程和气固两相流场进行仿真计算,并进一步优化长距扩孔时冲击器钻头结构参数,得到冲击器性能随扩孔距离变化曲线,排屑流场出口岩屑浓度分布规律和不同钻头结构参数时流场出口最大颗粒浓度变化情况。研究结果表明随着扩孔距离的增长,应该增大冲击器入口压力;钻头排气孔直径D=28 mm、排气孔角度β=16°和出屑口直径d_1=60 mm时排屑流场岩屑浓度低于5%,岩屑能够顺利排出孔外。

为减少深海采矿管道的横向摆动所带来的危害及安全隐患,文章提出了一套深海采矿管道横向摆动抑制方案。该方案的执行部件主要由尼龙拉绳、液压换能组件、定滑轮组件组成。尼龙拉绳能够提供抑制横向摆动的拉力,减小横向摆动摆幅;液压换能组件能够消耗横向摆动的动能,并将其转化为电能;定滑轮组件能调整拉绳对管道的作用力,使之更有利于抑制管道横向摆动。经实验验证,该方案的工作原理可行。

为了研究集束式扩孔气动冲击器的排屑性能。建立了其排屑流场模型,运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件,对气固两相流场进行仿真计算,并进一步分析冲击器不同钻进速度和尾气质量流量对其排屑能力的影响,得到排屑流场气相特性规律,岩屑分布规律,不同钻进速度和入口气相质量流量下的颗粒浓度分布。研究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呈梯度分布且逐渐降低;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;施工时最大钻进速度应低于8.4 m/h,增大尾气质量流量排屑能力增强。

基于LabVIEW虚拟仪器软件开发平台,将测试技术与虚拟仪器技术相结合,开发了集空载试验、性能试验、查询数据、Execl报表、数据库存储与管理等功能为一体的泵性能测试系统。从系统总体设计、硬件设计以及测试软件设计三方面进行详细阐述,并通过与相关性能测试系统进行试验数据比较,验证了系统测试精度。所开发的测试系统设备成本低,自动化程度高,交互性能好,开放性和拓展性优异,维护与更新换代方便,还可用于全天候监测与记录泵的各项性能参数,提供检测出故障的契机,从而为大幅提高泵运行的可靠性提供技术支撑。

针对高压辊磨机工作时的动态辊隙偏差问题 ,根据振动原理和液压加载系统对辊隙的控制原理 ,建立了动态辊隙纠偏的数学模型 ,借助M atlab软件进行数值计算 ,研究了两侧液压加载系统参数对辊隙偏差的影响规律 ,最后采用相似实验验证 ,为动态辊隙纠偏提供理论基础.研究结果表明 ：辊隙偏差极大值随动辊两侧液阻取值的增大而减小 ,当液阻达到6 × 107 Ns/m5 之后 ,其减小程度不再明显 ;辊隙偏差的稳定值主要受到两侧系统压差和蓄能器工作容积差的影响 ,在原有的基础上 ,增加了非传动侧系统压力0.3MPa,或者增加了传动侧蓄能器工作容积0 .002 5 m3 ,动辊稳定后的偏转角度和辊隙偏差可得到有效纠正.相似实验表明实验数值与仿真数值的变化规律基本一致.

本文根据移动缸系统原理和系统元件键合图建立了移动缸阀站系统键合图推导出系统状态方程然后建立系统仿真模型对系统进行仿真.仿真结果对系统设计具有指导意义.

本文论述了2800冷轧新型助卷液压系统的设计思想，根据工况条件设计了移动缸阀站系统，建立了系统元件键合图，为建立系统键合图，推导出系统状态方程，对系统进行仿真作好准备。

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0．8MPa时钻进速度应小于12．6m／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。

为了研究珩磨液的性能对在线气动测量精度性能的影响，建立了珩磨液窄缝流场的几何模型．利用FLUENT软件中标准k-ε模型，模拟了湿珩状态下珩磨头的区域流场，进行了压力场和速度矢量场分析，研究结果得出提高气动测量精度的三种途径。