挖泥吸盤流場特性研究.pdf

1、近百年以來,隨著世界經(jīng)濟的全球化,國際貿(mào)易的迅速發(fā)展,沿海和內(nèi)河港口航道的基建,世界各大港口航道通航能力的加大,水利防洪的維護以及環(huán)境保護與改善等多方面使得人們對疏浚的需要不斷增大,這勢必大大增加了全球疏浚市場的總疏浚量。中國的疏浚市場也是非常巨大的。經(jīng)預(yù)測未來幾年,我國疏浚市場每年約有上百億元的投資,故我國疏浚行業(yè)正面臨著一次又一次的快速發(fā)展,勢必也帶動了疏浚設(shè)備的發(fā)展。在考慮各類挖泥船的經(jīng)濟性及工作效率等方面,吸盤式挖泥船憑借吸泥效

2、率高,適應(yīng)性強,經(jīng)濟性好等優(yōu)勢而越來越受到關(guān)注。吸盤式挖泥船最大的不同在于其吸盤頭的主體形式,故本文將對挖泥吸盤的流場特性進行分析研究。
　　本文首先建立了挖泥吸盤性能的理論框架,研究了挖泥吸盤流場特性中的計算流體動力學(xué)及兩相流理論,此為挖泥吸盤數(shù)值模擬計算提供理論依據(jù),進而建立了挖泥吸盤數(shù)值模擬的計算方法。然后利用ICEMCFD軟件為挖泥吸盤建立模型,并對模型進行網(wǎng)格劃分,建立了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型。接著通過FLUENT軟件對不同工況下

3、(泥漿濃度與顆粒直徑)的挖泥吸盤流場特性進行數(shù)值模擬,并對計算結(jié)果進行比較分析,其中包括挖泥吸盤內(nèi)部流場壓力云圖,出口截面速度,出口質(zhì)量流率以及泥沙沉淀量,據(jù)此展開研究泥漿濃度與顆粒直徑對挖泥吸盤流場特性的影響,并給出其運動機理的研究。同時對挖泥吸盤的進出口截面速度比系數(shù)進行了CFD不確定度分析,運用CFD不確定度分析法對計算結(jié)果進行有效性驗證與確認,大大增強了數(shù)值模擬計算的準確性與可信度。最后討論了挖泥吸盤多種主體形式對吸泥效率的影響