高压涨裂泡沫发生系统研究

发布时间：2023-02-05 17:25

　　高压泡沫涨裂破岩法主要用于硬岩破碎,与目前巷道中使用的钻爆法与综掘法相比,具有破岩硬度大,投入低、工效高、粉尘低的优势。该方法利用高压泡沫可压缩、黏性强及耗水量低的特点,以及岩石抗压不抗拉的特性进行破岩,是一种非爆炸、非燃烧的破岩方法,其威力可控且清洁环保。高压泡沫涨裂破岩法的关键技术之一是涨裂泡沫的产生与增压,因此本文主要对涨裂用高压泡沫发生系统与增压装置进行研究。基于闭环PID反馈控制方法,对泡沫发生系统总体方案进行设计,主要包括系统的硬件和软件部分。在硬件设计部分,对系统控制器PLC的模拟量扩展模块进行介绍,确定传感器D/I转换方法,明确泵、空压机等设备的选型,建立三维模型;在软件设计部分,确定系统的控制方法并对控制界面进行设计,对一键启动功能进行逻辑关系判断。基于VOF两相流模型方法,对泡沫发生系统中较为关键的发泡器进行流体仿真,借鉴挡板式扩散原理进行发泡器设计,使用ICEM CFD对发泡器建模并进行结构化网格划分,生成平均质量Q_m=0.98的高质量网格,利用FLUENT进行了仿真模拟,以混合效果影响最大的不同组合扰流器扩散角与喉管聚合角设置为变量,分析发...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 泡沫发生系统概述
    1.3 增压器概述
    1.4 国内外研究现状
    1.5 主要研究内容
    1.6 本章小结
2 泡沫发生系统设计
    2.1 压缩空气泡沫的性质
    2.2 泡沫发生系统总体方案
    2.3 机械系统设计
    2.4 电控系统设计
    2.5 本章小结
3 高压泡沫增压器研究
    3.1 增压器
    3.2 增压器结构设计
    3.3 增压器的运动分析与数值模拟
    3.4 增压系统液压仿真分析
    3.5 本章小结
4 泡沫系统实验研究
    4.1 压缩空气泡沫混合质量评估
    4.2 泡沫流型分布与流速标定
    4.3 增压器性能研究
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3735381