煤层高压脉动注水锤装置冲击特性与低压缸流场分析

"煤层高压脉动注水锤低压缸内流场特性试验研究" 这篇科研论文主要探讨了煤层高压脉动注水锤在冲击过程中的低压缸内部流场特性和压力分布。煤层高压脉动注水锤是一种用于煤层增湿、降低瓦斯含量的设备，其工作原理是通过高压水流的快速释放产生脉冲，从而影响煤层的物理状态。这项研究的目的是提高注水效率和安全性。 研究人员通过建立试验测量系统和瞬态数据采集系统，对不同触发弹簧工作状态下低压缸内的压力进行了详细的测量。他们关注的重点是在水锤装置冲击过程中，低压缸内部同一高度不同角度以及不同高度和进水口处的压力变化。实验结果显示，同一高度不同角度处的压力差异微乎其微，可以忽略不计，这表明在冲击过程中，缸内压力分布相对均匀。 更深入的发现是，在冲击零点时刻，低压区域首先在低压缸的中上部分空间迅速扩展，随后逐渐扩散到其他部位。这一现象揭示了压力波在缸体内部的传播模式。同时，研究还指出，冲击过程中，低压缸内部和进水口处的压力在极短时间内急剧下降，并稳定在某一终值压力，这可能是由于高压水流的快速释放和能量转换导致的。 这些研究结果对于理解煤层高压脉动注水锤的工作机制具有重要意义，为优化设备设计、提升注水效果提供了理论依据。此外，对于防止设备损坏、确保煤矿安全生产也具有实际应用价值。通过对内部流场的深入研究，未来可能实现更精确的压力控制，从而更好地调整注水参数，适应不同的煤层条件。 关键词：煤层高压脉动注水锤；冲击过程；内部流场；低压缸 该研究属于采矿工程领域，特别是与煤炭开采中瓦斯治理和安全技术相关的子领域，对于促进煤炭行业的可持续发展和技术进步具有积极贡献。中图分类号TD43表示这是一篇关于矿业工程的文章，文献标志码A则表明这是一篇原创性研究论文。文章编号0253-2336(2013)02-0075-03则是该论文在期刊上的唯一标识。