射流清淤船關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)疏浚工程越來(lái)越多,挖泥船是現(xiàn)代疏浚工程中重要的疏浚工具,但是在某些特殊的工作環(huán)境中,比如說(shuō)比較狹窄的深槽、深潭,或者是管線、隧道處的整平工作,機(jī)械式挖泥船則不是十分的適合。在這種情況下,工程上一般采用水力式清淤船(射流清淤船)來(lái)完成清淤工作。它是通過(guò)一定數(shù)量的噴嘴將大量的低壓水注入泥沙中,在水流誘導(dǎo)的作用下將泥沙輸送到指定的位置。這種水力式清淤船適合于小型工程項(xiàng)目,它對(duì)工作環(huán)境有嚴(yán)格的要求,清淤地點(diǎn)處的泥沙粒徑應(yīng)在指定的范圍之內(nèi)

2、,它的優(yōu)點(diǎn)是可以大大降低工程成本,工作過(guò)程中可操縱性強(qiáng),并且對(duì)于環(huán)境沒(méi)有太大的影響。射流清淤船的概念最早由荷蘭工程師VanWezenbeek提出,并且在二十世紀(jì)八十年代投入生產(chǎn)。我國(guó)學(xué)者針對(duì)黃河潼關(guān)河段的清淤條件,在二十世紀(jì)九十年代末也提出了使用射流清淤船來(lái)完成黃河潼關(guān)河段的清淤工作,并且研制和建造了5艘射流船。本文在此背景下,結(jié)合國(guó)外射流清淤船的研究進(jìn)展,對(duì)射流清淤船的方案設(shè)計(jì)、船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、輸水管道壓力損失和動(dòng)力設(shè)備的選型

3、以及清淤船的清淤效果進(jìn)行分析和研究。
　　文章首先以某一多功能輔助作業(yè)船為母型船,根據(jù)國(guó)內(nèi)外已建造的射流清淤船的特點(diǎn)以及工作要求,提出了最新發(fā)展的射流清淤船船型方案,并依次開(kāi)展了主要尺度的確定、船艏艉型線設(shè)計(jì)、總布置設(shè)計(jì)、艙容設(shè)計(jì)以及重量重心估算等工作,為后續(xù)的船舶運(yùn)動(dòng)分析提供一個(gè)明確的研究對(duì)象。接著本文運(yùn)用ANSYS中的AQWA模塊對(duì)射流清淤船在波浪中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析,給出了波浪對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)的影響。
　　本文的第二個(gè)重點(diǎn)工作

4、是分析射流清淤船輸水管道的阻力損失以及動(dòng)力設(shè)備的匹配。文章從噴嘴入手,分析了不同的噴嘴形狀、噴嘴間距以及噴嘴長(zhǎng)度等因素對(duì)輸水管道壓力損失的影響,運(yùn)用Fluent進(jìn)行比較分析,定性地給出輸水管道壓力損失最小時(shí)的噴嘴參數(shù)的選取,并確定了配套動(dòng)力設(shè)備的選型。論文分析了輸水管道的阻力損失,并對(duì)噴嘴布置與型式進(jìn)行優(yōu)化,為射流清淤船的設(shè)備配置提供了理論指導(dǎo),并在一定程度上降低了射流清淤船的作業(yè)能耗。
　　最后,通過(guò)射流沖刷機(jī)理以及河流輸沙理論