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在泡沫钻进过程中,现有的消泡器往往不能很好地达到消泡的目的。笔者建立了消泡器室内试验台,进行了消泡压力对消泡器消泡能力的影响试验,通过测试不同压力与不同泵转速确定了消泡压力与消泡率的关系,同时借助FLUENT软件对消泡器的扩散管和消泡管内部的压力分布,进行了数值模拟与分析。根据分析结果对消泡器进行了优化设计,将消泡管的长度从15cm增加至65cm。对改进后的消泡器进行室内试验,其消泡率达到80%左右。 相似文献
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为了研究贮能管对消泡器消泡能力的影响,进行了消泡器消泡能力室内试验.通过试验可知,贮能管的长度对泡沫的消泡率有很大影响.试验证明,随着贮能管长度变短,泡沫稳定性增大,消泡率提高.对不同长度(1 m、2 m、8 m)贮能管的消泡率进行测试,结果是当贮能管长度为1 m、直径为20 cm时,其消泡率最高,达到73%左右.另外消泡率与气液比有关,当气液比α= 100～200时,消泡率较高.同时借助FLUENT软件对该管中泡沫流动速度与泡沫压力变化进行了数值模拟分析.结果表明:泡沫流动速度与贮能管的长度及直径无关,而泡沫压力随着贮能管的长度变小而更加稳定,这有利于提高消泡效果.模拟结果与实验结果相符. 相似文献
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高效、经济、环保的消泡技术是泡沫钻进流体循环利用的基础。根据气体引射器原理，设计了一种新型旋内喷式机械消泡装置，以压缩空气为动力介质，联合真空负压、冲击剪切、充气饱和及减速增压扩散4种作用方式快速消泡，实现泡沫流体的循环利用。利用计算流体动力学软件FLUENT对消泡器内部速度和压力流场进行了数值模拟分析，结果表明：旋内喷式消泡器内部产生两个相邻重叠的真空负压区域，能够对外界流体产生巨大的抽吸力，抽吸量是入口压缩空气质量流的1.6倍左右；当入口压缩空气的质量流为0.1 kg/s时，消泡器中心最大负压值达到了21 kPa；在交汇式喷射孔的多股射流交汇碰撞点附近，由于速度的提升，形成了一个更大的负压区域，对消泡产生积极作用。 相似文献
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介绍近年来缝隙式消泡器的研究进展,针对影响消泡器消泡能力的影响因素做出了大量的室内实验确定了垫片厚度0.6mm是最合理的,同时确定了消泡压力与泡沫量的关系并且利用了FLUENT软件中的VOF模型对泡沫在消泡器中流动时压力变化进行了数值模拟,模拟结果与实验结果是相符的,最后改善了该消泡器的设计使消泡率达到80%左右。 相似文献
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低温泡沫钻进技术除了具有岩心采取率高、钻进效率高和孔内事故少的特点之外,还具有低导热性、低热容量及对钻井孔壁的热干扰小等特点。低温泡沫系统由空压机、泡沫液罐、热交换器、泡沫发生器和参数监测系统组成。通过对泡沫液和空气制冷后,经发泡器混合后可获得低温泡沫。利用低温泡沫作为冲洗介质进行取心钻进,孔内返出的泡沫经消泡后,可再次循环利用。该技术在漠河盆地冻土井工程中进行了应用,经试验数据分析,低温泡沫对冻土层温度的影响极小,岩心采取率高,满足冻土层取心钻进工作的要求。 相似文献
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高温地热钻井过程中,温度会对泡沫钻井液体系稳定性造成影响。针对高温地热井泡沫钻井液的技术要点,分别对发泡剂、稳泡剂、抗温土的优选,在此基础之上分别对泡沫钻井液的抗高温性能、抗污染能力进行了评价。实验结果表明:(1)优选出的发泡剂/聚合物/粘土体系在不同温度下进行测试,均具有良好的泡沫稳定性和发泡能力,说明初步形成的泡沫体系具有良好的抗230℃高温的能力。(2)通过模拟欠平衡钻进过程中地热水对泡沫钻井液体系的污染发现,该体系耐一价盐能达到20%,而且在加入5%CaCl_2后析液半衰期仍在5 min以上,最终形成一套抗高温能力可达230℃,具有较好悬浮携带能力的地热井抗高温环保钻井液体系。 相似文献
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灰化法和微波消解法作为地电化学泡塑样品的预处理方法适用于多数元素,但二者都存在局限性,如灰化法的高温加热过程会造成As、Hg等元素的损失影响测定结果,微波消解法则因用样量小(0.1 g),存在样品代表性和检出限方面的问题。湿法消解是一种传统的样品预处理方法,具有消解完全、元素损失量低、样品代表性好等优点,可以有效解决以上两种方法的不足。但因为加入高氯酸消解泡塑(有机物)样品过程中易爆炸和酸空白等问题,一直没有在泡塑样品的预处理中得到推广。本文选取内蒙古洛恪顿热液型铅锌多金属矿床一条地电化学勘查剖面,用20 m L硝酸+5 m L高氯酸和5 m L王水对泡塑样品(约0.5 g)进行预处理,氢化物发生原子荧光光谱法和高分辨电感耦合等离子体质谱法测定元素含量。结果表明:大多数元素的空白含量都比较低,地球化学剖面图上有良好的异常显示;湿法消解处理泡塑样品是可行的,分析泡塑样品主要使用这种预处理方法。 相似文献
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砂卵石土具有内摩擦角大、流动性差、渗透系数大等特点,在砂卵石地层的盾构施工时会引起出土困难、刀盘磨损、地下水喷涌等问题。通过泡沫优化试验,得到泡沫半衰期及发泡倍率最优时的发泡液浓度为2%～3%。基于四川成都地铁7号线茶店子站至一品天下站区间砂卵石地层,配制卵、砾石含量为20%、40%、60%、80%的土体,掺入泡沫进行室内大型剪切试验、坍落度试验和渗透试验,发现随着泡沫注入率的增加,包裹在砂卵石土周围泡沫土的含量增加,砂石分离现象逐渐消失,抗剪强度和内摩擦角呈非线性降低,坍落度逐渐增大,抗渗性能明显提高,并得到了不同含石量砂卵石土满足盾构施工中“理想状态土体”要求的泡沫注入率。研究成果对砂卵石地层盾构掘进中的相关问题解决具有一定的意义。 相似文献
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超低密度泡沫水泥浆是解决低漏失压力井固井漏失,提高固井质量的有效措施。除泡沫水泥浆体系的开发与性能优化外,掌握泡沫水泥浆在环空内产生的静液柱压力随井深的变化规律,是成功实施该工艺技术的前提。借助实际气体状态方程,考虑温度、压力变化对充入氮气的影响,建立了静液柱压力和水泥浆密度与井深之间的数学模型,以迭代法编程求解该隐函数方程,并借助VB语言实现程序运算。分析了含气量变化、井深等因素对泡沫水泥浆密度及静液柱压力的影响规律,并提出了泡沫水泥浆“防漏”与“压稳”固井浆柱结构设计思路,为该工艺平衡压力固井设计提供了一定的参考和理论依据。该设计方法经现场应用,证实其运算结果的可靠性。 相似文献
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This paper presents an analytical evaluation on the influence of foam conditioning on groundwater inflow at shield tunnel cutting face by the force-equilibrium principle. Three key variables are highlighted, namely, the maximum foam infiltration distance, the critical infiltration distance, and the hydraulic conductivity of foam-conditioned soil or rock fissure. To capture the variation of water level induced by foam injection, a dynamic water-level equation is considered in the force-equilibrium principle. The proposed analytical equations are employed to analyze a water inflow case during shield tunneling in a weathered mylonite fault. The results indicate that the hydraulic conductivity of foam-conditioned mylonite and the infiltration distance decrease with an increase of shear stress of foam fluid. A three-dimensional finite element model is employed to validate the analytical solutions. The comparison between the observed and calculated results confirms that the proposed method can predict groundwater inflow in foam-conditioned soils. 相似文献
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Carlos Lam Julian S. H. Kwan Y. Su Clarence E. Choi Charles W. W. Ng 《Landslides》2018,15(9):1779-1786
This paper reports an investigation on the performance of ethylene-vinyl acetate (EVA) foam when used as a cushion layer for rigid barriers used to resist debris flow. Large-scale pendulum impact tests were conducted to study the effects of layer thickness on cushion performance under six successive impacts. Results show that for the first impact at 70 kJ, the peak contact force with the EVA foam thickness of 500 mm is about twice larger compared to that of 1000 mm. Results also reveal that the cushion mechanism of elastic collapse of cell walls in the EVA foam results in peak contact forces and maximum transmitted loads that are up to 30 and 50% lower compared to gabions for the first impact at 70 kJ, respectively. The elastic behavior of EVA foam provides consistent cushioning efficiency. Furthermore, EVA foam is found to be susceptible to degradation by ultraviolet light so that a suitable coating layer is required for outdoor use. Polyurea was identified as a suitable coating material and a small-scale coating trial was performed to confirm this. Findings presented in this paper will have direct implications on the future design of cushion layers for rigid barriers used to intercept debris flows. 相似文献