挖泥吸盤流場(chǎng)特性研究.pdf

1、近百年以來,隨著世界經(jīng)濟(jì)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(hù)以及環(huán)境保護(hù)與改善等多方面使得人們對(duì)疏浚的需要不斷增大,這勢(shì)必大大增加了全球疏浚市場(chǎng)的總疏浚量。中國的疏浚市場(chǎng)也是非常巨大的。經(jīng)預(yù)測(cè)未來幾年,我國疏浚市場(chǎng)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(shì)必也帶動(dòng)了疏浚設(shè)備的發(fā)展。在考慮各類挖泥船的經(jīng)濟(jì)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(qiáng),經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì)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(duì)挖泥吸盤的流場(chǎng)特性進(jìn)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(chǎng)特性中的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)及兩相流理論,此為挖泥吸盤數(shù)值模擬計(jì)算提供理論依據(jù),進(jìn)而建立了挖泥吸盤數(shù)值模擬的計(jì)算方法。然后利用ICEMCFD軟件為挖泥吸盤建立模型,并對(duì)模型進(jìn)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(duì)不同工況下

3、(泥漿濃度與顆粒直徑)的挖泥吸盤流場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析,其中包括挖泥吸盤內(nèi)部流場(chǎng)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(duì)挖泥吸盤流場(chǎng)特性的影響,并給出其運(yùn)動(dòng)機(jī)理的研究。同時(shí)對(duì)挖泥吸盤的進(jìn)出口截面速度比系數(shù)進(jìn)行了CFD不確定度分析,運(yùn)用CFD不確定度分析法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行有效性驗(yàn)證與確認(rèn),大大增強(qiáng)了數(shù)值模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性與可信度。最后討論了挖泥吸盤多種主體形式對(duì)吸泥效率的影響