吸盘式挖泥船吸盘特性的研究

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1、吸盘式挖泥船吸柱特性研究I摘要吸盘式挖泥船与其它挖泥船相比具有诸多优点：一次性挖宽大；挖槽平整；泥浆浓度高；适用范围广等等。与其他挖泥船相比最大的不同在于吸盘型式和破土方式的不同，吸盘式挖泥船依靠高压水束冲击破土，而常规挖泥船主要靠机械方式破土。研究发现目前国内关于吸盘挖泥船吸盘型式的理论研究非常少，主要是参照国外吸盘型式进行仿造，对吸盘型式设计缺乏理论指导。本论文以黑瞎子岛航道疏浚工程为依托，分析吸盘式挖泥船的吸盘特性。本文的主要内容有：从固体物料水力输送理论出发，提出了吸盘设计的基本原则；探讨了吸盘口形状的选择、分析了多体吸盘型式方案的优点；分析

2、多股射流间的相互影响及设置盘口栅格的作用；通过数值模拟，分析吸盘的压力分布、泥浆浓度和颗粒大小对吸泥效率和吸口速度分布的影响；对高压冲水系统型式的研究。随着计算机性能的不断提高以及计算流体力学技术的发展，数值模拟成为了分析内部流场的一种重要方法。数值模拟可以大大的减少试验的工作量，并且能对试验中无法测量的数据进行预估，缩短工作时间，提高工作的可靠性和经济性。论文通过Pro／E软件对吸盘和冲水系统进行三维建模，使用GAMBIT进行网格划分，并将建好的模型导入FLUENT流体计算软件中进行模型计算，模拟其流场。论文的主要结论如下：(1)扁长形吸盘口型式具

3、有诸多优点，是优先选择方案；多体吸盘型式对增大挖宽和防止泥沙沉淀方面具有显著效果。(2)泥浆颗粒大小对吸泥效率的影响不大；当泥浆浓度升高时出口速度会减小，要保持额定流量必须增加泥泵的排泥压力。(3)吸口上的速度都是在以出口为中心的左右两侧一定范围形成一个速度较高的区域。让每个单体的泥浆出口中心线靠近吸盘整体中心线一些会使挖泥效果更好。(4)直入流形式较侧入流更有利于射流的喷射效果，而锥直形喷嘴则是三种喷嘴中最有效的喷嘴。关键词：吸盘式挖泥船；吸盘特性；吸盘型式；射流；喷嘴吸盘式挖泥船吸盘特性研究ABSTRACTComparedwithothertyp

4、esofdredger,thedustpandredgerhasmanyadvantages，such嬲broaddiggroove，fiatgroove,highconcentrationmud,wellapplicabilityetc．Co姗砸tedtoothertypesofdredger,themaindifferencesofdustpandredgerarethedustpantypesandthewaysofsoil-breaking．Thedustpandredgerreliesontheimpactofhigh-pressurewa

5、terjettobreakthesoil，whileotherdredgersmainlyrelyonconventionalmechanicalaction．Atpresent，domesticresearchesonthetypeofthedustpanarerarely．Thedustpanisbuiltmainlybycounterfeitingforeigndustpantype，lackingtheoreticalguid如ce．ThispaperbasesontheprojectofHeixiaziislandwaterwaydredg

6、ingandanalyzesthecharacteristicsofdustpan．Andthemaincontentsincludeputforwardthebasicprinciplesofthedustpandesignfromthetheoryofsolidmaterialhydraulictransmission,exploringtheselectionofthedustpanmouthshapeandtheadvantagesofmulti-bodydustpantype，analysingtheinteractionsofmultip

7、lewaterjetandtheroleof鲥donthedustpanmouth,analysingtheeffectsofmudconcentrationandparticlesizeonsuckingefficiencyanddustpanmouthvelocitydistributionthroughnumericalsimulation,theresearchofhigh-pressurewaterjetsystem．Withtherapiddevelopmentofcomputerperformanceandcomputerfluiddy

8、namics，numericalsimulationhasbecomeallindispensableway