为解决稠油因黏度及密度较大而难以实现油水分离的问题,借助轴流螺旋式分离器研究稠油分离性能,并利用群体平衡模型和box-Behnken design对结构进行优化设计。研究表明与溢流管插入深度相比,轴流螺旋式分离器的旋流腔长度、螺旋流道数、锥角及溢流管直径对油水分离性能有更大的影响;螺旋流道数和锥角对除油效率的交互影响大于其他结构参数,而螺旋流道数和溢流管直径对压降的交互影响更大;分离器优化后的除油效率为85.44%(增大3.56%)、底流含油体积分数为2.01%(降低0.3%),溢流、底流压降分别为0.724 MPa(降低0.234 MPa)和0.348 MPa(降低0.337 MPa)。设计得到的轴流螺旋式分离器可为稠油采出液分离装置设计与应用提供重要参考。

采用由速度梯度、圆柱半径以及圆柱中心平面上的来流平均速度定义的无量纲剪切参数β来描述速度剪切的强度。在雷诺数Re=60～1000范围内，运用三维直接数值模拟（DNS）和大涡模拟（LES）两种方法对速度剪切流中的圆柱体的绕流特性进行了数值模拟。研究了驻点、高速和低速两侧分离点、圆柱表面压力分布以及不稳定尾流结构随剪切参数的变化及其对雷诺数的依赖性，从而得到了剪切流中圆柱体的气动力以及脱落特性，并对其机理进行了详细探讨。

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24室温磁制冷材料。采用XRD、SEM分析烧结样品的相结构和显微组织,发现烧结样品显微组织均匀致密,但是存在少量MnO、Fe3Mn4Ge6杂质相。利用DSC测试样品的热流对温度的变化曲线,并计算出熵变随温度的变化关系。结果显示,Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24的居里温度TC在–10℃左右,在–7℃的时磁熵变为23J/（kg·K）。

讲述矿用液压缸进液接头焊接时定位偏离的问题,并针对该问题设计相应的测量辅具,给出了合理的解决方案,使液压缸接头在焊接时快速准确定位,既提高了效率,又保证了加工质量。

针对应用视觉系统进行工件抓取时,工件相互遮挡导致识别工件不准确且抓取效率较低的问题,提出基于视觉的机械臂轨迹优化方法。由相机采集工件图像信息,通过标定机械臂坐标系、工件坐标系及相机坐标系,建立“手眼”坐标关系,基于点云数据对工件识别与定位;提出改进遗传-鲸鱼混合轨迹规划算法,以控制工件抓取过程。对机械臂的3个重要关节进行了运动仿真与实验测试。仿真结果显示:改进的遗传-鲸鱼混合算法收敛速度更快,搜索能力更强,优化后的

采用低压渗透法制备SiC长纤维增强铝合金基复合材料(FRMMC)并检测其弯曲强度的性能。加压渗透时,渗透压强等于强化纤维间毛细管压强和黏性抵抗之和,文中通过纯Al粒子与熔融Al基合金接触后,形成空隙增加了强化材料间间距,从而降低其所需要的最小压强。通过不同尺寸的Al粒子与强化纤维混合,模拟计算并观测了当强化纤维与Al粒子尺寸的变化与SiC纤维在基体合金中分布的均一性关系。结果表明当SiC与Al粒子尺寸一致时,其实际弯曲强度与理论值相接近。当Al粒子尺寸小于纤维时,SiC纤维呈不均匀分布。此外,SiC/Al间的界面反应层没有降低复合材料的整体力学性能。

为了有效解决煤矿工作面液压系统可靠性和安全性低的问题,提高系统清洁度,保证综采工作面液压系统能够稳定工作,设计了一种煤矿工作面反冲洗回液过滤系统。首先对过滤站液压系统进行设计,进而应用ProE对各组件及整个过滤系统进行了三维建模,然后通过AMESim仿真平台对液控主阀以及整个液压系统进行了HCD建模和仿真,最后对所设计的反冲洗回液过滤系统的样机进行了试验研究。结果表明:所设计的过滤系统符合设计要求,并在工作时保持良好的启闭特性及速度响应,其过滤精度高且纳污容量大,并在工作时保持良好的流量和压降特性。

针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题,应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论,利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中,节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析,得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1~4mm时,压差与速差同时发生突降现象,并且液动力的变化较大,容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明,通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析,所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据,从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。

该文对超高压径向柱塞泵的柱塞、驱动轴、轴承等关键部件进行了全新的参数设计与计算。根据计算结果，取消了驱动轴低压泵端处原有的轴承，简化了结构。实验表明，其工作特性达到了比较理想的结果。

在介绍国内外相关资料的基础上，对煤矿机械液压系统油液污染的原因、危害进行了分析，提出了控制油液污染的具体措施，对于保证煤矿机械液压系统的正常工作具有重要意义。