基于康达效应的海底集矿装置流场与集矿特性试验研究     

胡经朝  赵国成  肖龙飞 《海洋工程》2022,40(5):132-138

海底集矿作为深海矿产资源开发的核心技术之一,直接影响到矿石采集效率和海底沉积物受扰动程度。基于康达效应的水力集矿装置因具有结构简单、可靠性高及对海床扰动小等优点,受到广泛关注。针对基于康达效应的水力集矿头模型进行3种类型的试验研究：1)利用粒子图像测速(PIV)技术测得集矿流场速度分布,试验发现流体质点在靠近凸曲面壁处流速和沿法线速度梯度较大,而远离凸曲面壁处则相反;2)通过高速摄像和图像处理获得球形矿粒运动轨迹和速度,试验发现了不同射流流速下5种典型矿粒运动形态;3)分析了射流流量对矿粒采集率的影响,试验得到了颗粒采集率关于射流流量的变化曲线,并根据变化特征划分为增长区、缓变区和跃升区。研究可为新式集矿装置的优化设计与性能分析提供参考。  相似文献   

基岩冲刷的数值模拟   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

邓军  许唯临  杨忠超  曲景学 《水科学进展》2005,16(1):47-51

为了探索采用数值模拟的方法来研究基岩冲刷的可行性,对二维散粒体河床的冲刷进行了试验研究,并采用二维k-ε模型,在贴体非正交曲线坐标系中用控制体积法对散粒体河床的冲刷进行了数值模拟,计算的冲坑深度与试验结果符合很好,结果令人满意.选用相同的控制基岩冲刷的参数,对不同下游水垫深度、不同入射流速时基岩冲刷深度的正确模拟说明,在对基岩特性有了充分的了解后,用数值方法来模拟基岩的冲刷过程及估算冲刷深度是合理、可行的.  相似文献   

静止均匀环境中气泡射流特性的研究--数学模型及试验资料的分析(Ⅰ)     

王双峰  槐文信  李炜 《水科学进展》2000,11(1)

已往对气泡射流的理论研究,主要集中在半经验和积分模型方面,对流动结构揭示很少.给出了气-液两相流两方程湍流模型.为了加深对气泡射流规律的理解和为数值计算建立对比基础,提出了一组参考量,对Sun和Faeth的试验资料进行了整理.  相似文献   

点状聚能射流侵彻岩石的超动态试验研究     

季荣生  陈庆寿  张拔川 《现代地质》2000,14(4):493-495

为了揭示聚能爆炸射流切割和破碎岩石的内在一般规律 ,利用超动态应变试验测试了岩石在点状聚能射流作用下的受力情况。试验表明 ,岩石在聚能射流作用下 ,除射流直接作用处为射流冲击、高温融熔破坏外 ,其整体破坏以切向拉伸破坏为主。另外 ,炸高、岩石是否受约束均会对聚能射流侵彻岩石的效果产生显著影响。  相似文献   

潜孔锤技术及其国内市场分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

何宜章 《岩土钻凿工程》2000,(5):25-30

本文阐述了潜孔锤钻进的特点、潜孔锤的主要类型及其分类方法、潜孔锤钻进工艺,包括风量、风压、钻压、转速等钻进参数;作者还对潜孔锤钻进的应用领域、潜孔锤技术的发展方向和国内市场进行了分析;文中还用表列出了国产潜孔锤产品的类型及技术参数。  相似文献   

节水型液动冲击器及风动钢球冲击器研究     

卢春华  鄢泰宁  Н.Г.叶戈罗夫  蒋国盛  吴翔 《吉林大学学报(地球科学版)》2007,37(4):837-840

中国许多地区严重缺水的现状及国家地质大调查战略的实施,使得如何快速、高效钻进干旱缺水地区大量遇到的软-中硬岩层成为当务之急。从分析干旱缺水地区节水型冲击器的设计思路出发,对两种新型节水冲击器-风动钢球冲击器和液动冲击器的结构设计、工作原理进行了研究。结果表明,这两种新型节水冲击器的应用不仅能够大量节约钻探过程中的用水量,而且能够大幅度提高钻探效率,在干旱缺水地区具有广泛推广应用前景。  相似文献   

大孔径空气潜孔锤钻进技术在缺水地区的应用     

景远亮 《四川地质学报》2011,31(Z1)

2011援鲁抗旱找水打井施工中使用了空气潜孔锤钻进技术,我单位历时41天,成井16口,打井深度均为100 ～ 200米深井,总进尺2981.5m.总出水量为4704m3/d,单孔最深孔深201.7米,终孔孔径在Φ180mm～Φ254mm,可满足居民15647人、牲畜7940头用水,同时可灌溉面积为4200亩.本文通过从空气潜孔锤钻进方面介绍了空气潜孔锤钻进技术及在干旱缺水地区钻探施工的一些实践经验.  相似文献   

波流环境中射流的大涡数值模拟          下载免费PDF全文

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2014,25(2):239-245

采用大涡模拟方法（LES）对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的“水团”现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   

榆社群高庄组中震积泄水构造及成因模式     

赵金贵 《第四纪研究》2014,(2)

位于华北克拉通中部、沁水含煤构造盆地核心部位的榆社盆地,是一个上新世至早更新世河湖相沉积的内陆小型盆地,浊漳河的侵蚀导致大量新生界剖面出露地表。野外地质调查发现,榆社群高庄组中发育大量泄水构造,包括砂泥岩脉、砂岩脉、泥岩脉、粘土质团块、片状钙质胶结岩脉、结核等,且相互间渐变过渡。基于饱和松散岩土体,在大于一定强度的外动力扰动下,沿岩层软弱结构面发生逃逸,形成泄水构造。基于泄水构造在本区大范围发育的调查结果以及现代地震诱发砂土液化的研究成果类比可知,地质历史时期的高庄组沉积物(地震发生时高庄组沉积物处于饱和松散状态、中值粒径变化范围在O.055~O.159mm区间、级配良好且富含CaCO_3,FeO和MnO等矿物质),是在遭受地震震级M_s=5~6的动力扰动下,沿岩层弱面泄水灌入形成了上述泄水构造。地表揭露的各种震积构造关联证据与地震导致饱和松散岩土体液化射流的水动力以及粘粒、砂粒、矿物质等物源供应量变化的形成条件相匹配,构建了表征其成因的"地震液化射流分异模型"。地震液化射流形成不同形态的泄水构造,可作为相变剧烈小型盆地地层识别与对比的良好标志。  相似文献   

旋流喷嘴钻头在NP32-3646井的现场应用分析          下载免费PDF全文

董超  谭松成  吴华  李伟 《探矿工程》2014,41(12):31-33,36

南堡32-3646井是一口四开三段制定向井,设计井深5798 m。3864～4265 m（井斜29.18°的稳斜段）试验了五刀翼旋流喷嘴PDC钻头（主切削齿直径16 mm, 3个φ11 mm常规水眼和4个φ18 mm旋流喷射水眼）。针对深井超深井钻进中常采用的相对较高的钻井液密度和粘度,不利于提高钻头破岩效率的问题,在系统介绍旋转射流发生机理和破岩机理的基础上,对NP32-3646井五刀翼旋流喷嘴PDC钻头现场应用情况进行了分析。试验结果表明,旋转射流因具有切向、轴向和径向三维速度,可在高粘钻井液条件下更好地改善井底清岩效果,并通过剪切、冲蚀、拉伸和磨削等多种方式实现辅助破岩,从而提高钻井效率。试验钻头进尺401 m,平均机械钻速4.45 m/h,可较好地满足现场钻进需要,具有良好的推广应用前景。  相似文献