两相流场数值模拟研究，董勇，李文英，本文参照油水分离用动态和静态水力旋流器分离原理和结构特征，通过改变底流和溢流口的大小，设计出适合固液两相流分离的动态旋流

本文在对各种气动性喷嘴及其雾化机理分析的基础上提出一种新型雾化喷嘴--旋切式气液两相喷嘴。该喷嘴具有结构简单、喷雾量无限可调、喷雾锥角调整灵活、防堵塞、雾化效果好的优点。通过CFD数值模拟研究发现,在旋切式喷嘴内部液流已经被气流剪切雾化成细小颗粒,其均匀的分散在气流中,在混合室内部形成气液混合流,形成一次雾化。当气液混合流脉冲喷出孔喷时,体积进一步膨胀,同时,高速液滴外部空气相互作用,产生二次雾化,促进了雾化效果。

采用计算流体力学软件Fluent,基于非稳态雷诺应力湍流模型对旋流分离器流场进行了模拟,得到了旋流分离器内部切向速度和轴向速度分布,并与实验值进行对比;同时将Q判据应用于旋风分离器内漩涡结构的识别,比较了切向进口处两种不同网格结构对涡结构的影响。结果表明:非稳态的雷诺应力湍流模型模拟结果对切向速度进行很好的预测,几乎与实验一致,轴向速度与实验结果趋势一致,能够很好的预测轴向速度的"驼峰"结构;切向进口处的网格质量由于伪扩散对模拟结果有影响,需要进行优化;利用Q判据能够将旋风分离器内部的旋进涡及环形空间二次涡进行准确识别,在旋风分离器中心轴线附近及环形空间存在漩涡。

新月形沙丘表面流场的数值模拟，江丽娟，马高生，沙粒运动，气流和地表形态三者是相互耦合的关系，特别是对沙丘附近流场的研究有利于认识沙丘的形成过程和机制，而目前对新月形沙

以深井巷道组过特大型断层(落差大于100m)破碎带为工程背景,采用数值模拟的办法对比分析了正常地层和断层破碎带中巷道组围岩的力学特征以及相互影响;结合断层破碎带围岩的实际情况,建立了"早预测、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、防突水"的断层带施工技术和综合保障体系,形成超前物探、超前加固、微震开挖、分步动态支护等综合配套技术,保证了巷道的施工安全。

为了研究张庄矿巷道在掘进过程中过断层所产生的围岩破坏范围,采用数值模拟的研究方法。为保证数值模拟结果的准确性,采用了钻心取样的方法,对巷道顶底板的岩性进行了分析,并在实验室对各个岩层的密度、内摩擦角、剪切模量、体积模量和粘结力进行了实验室测定。从模拟结果中可以看出:巷道过断层时断层上盘的围岩破坏范围大于下盘处的围岩破坏范围;上盘处巷道的围岩移近量大于下盘处的巷道围岩移近量。

为了深入研究第四系地层的冻结发展规律,现场实测了西部某矿风井的冻结温度变化,结合-650 m层位砾岩热物理参数,采用ANSYS数值模拟软件分析冻结壁温度场发展规律,得到了冻结壁发展速率等关键技术参数,验证了实测规律。并预测分析了冻结壁厚度、冻结壁平均温度、井帮平均温度、交圈时间等设计参数。此研究对该地区矿井的冻结设计、方案优化和冻结施工具有指导意义。

西部软岩冻结凿井施工设计主要参照中东部冻结凿井施工经验,造成掘砌段高、冻结强度等关键参数设计无可靠依据。为此,通过对冻结软岩围岩径向变形主要影响因素进行辨识,并充分考虑影响因素之间的内在关联性和实际工程状况,根据正交试验理论设计了4因素4水平正交试验方案;根据中砂岩强度参数与冻结温度的相关性,通过fish编程对数值模型进行参数赋值;经过模拟分析,确定最大径向位移点出现在2.13h/3处,采用2h/3处径向位移为评价指标,经极差分析,掘砌段高对径向变形影响最大,且段高超过4.0 m后影响显著,最后经补充实验方案模拟分析,结果表明,掘砌段高影响最大,为22.7%,而冻结强度为-24.0℃时,增加冻结强度对控制冻结变形并不明显。分析结论对冻结凿井施工中冻结温度的确定和掘砌段高设置具有重要应用价值。

降雨是边坡失稳破坏的主要诱因之一,边坡的滑动和破坏与雨水入渗密切相关。本文选取铜绿山古铜矿遗址Ⅶ号矿体西侧的露天采场东侧边坡为分析对象,根据工程水文地质条件和边坡产状建立数值计算模型,利用GEO-STUDIO软件的SEEP/W模块,模拟不同降雨强度下的边坡内部渗流特征,并结合SLOPE/W模块计算出各种降雨工况条件下边坡稳定性系数。模拟结果表明,随着降雨强度的增加,露天采场东侧坡体内部的渗流场发生显著变化,且边坡稳定性系数与降雨强度呈负相关的变化规律。

激光焊接（LW）成为最经济的高质量连接工艺之一。 LW的优点是热量输入受到严格控制，导致变形低，并且能够焊接热敏感部件。 为了有效地利用LW带来的好处，有必要开发一种集成方法来识别和控制焊接工艺变量，以产生所需的焊接特性，而不必强迫使用传统且严格的试验和错误程序。 本文利用3D数值建模和实验验证，对低碳镀锌钢激光搭接焊的焊缝几何特征预测进行了研究。 与温度有关的材料特性，冶金转变和焓方法构成了所提出的建模方法的基础。 采用自适应3D热源来模拟LW过程的锁孔和传导模式。 使用商业软件上的3D有限元模型进行仿真。 该模型用于估算各种LW参数（例如激光功率，焊接速度和激光束直径）的焊缝几何特性。 3D数值模型的校准和验证基于使用3 kW Nd：Yag激光系统获得的实验数据，结构化的实验设计和经过确认的统计分析工具。 结果表明，该建模方法不仅可以为可变的焊接参数和条件下的焊接特性提供一致且准确的预测，而且还可以对过程参数对焊接质量的影响进行全面而定量的分析。 结果表明，焊缝几何形状特性的预测值和测量值之间具有很高的一致性，例如熔深，顶部表面的焊缝宽度和薄板之间的界面处的焊缝宽度，平均精度大于9