基于SPH方法的耙吸挖泥船艏喷过程数值仿真

艏喷是耙吸挖泥船作业的典型方式，泥浆混合物喷射轨迹和距离的分析一直是研究的热点。本文基于光滑粒子动力学（SPH）方法，在ABAQUS中建立典型耙吸挖泥船喷嘴管段模型,模拟泥浆喷射过程，并获得泥浆喷射轨迹及出口速度、泥浆散落面积等关键参数。经过与理论分析公式比较，粒子法数值模拟可以更好的描述喷射动态过程以及对管道的作用力，研究结果可以为耙吸挖泥船施工以及设计提供参考。     

基于新海凤轮的艏喷喷头优化设计与产量分析

随着“一带一路”战略的实施，国际化疏浚工程市场进一步发展，吹填工程质量要求进一步提高，针对斯里兰卡科伦坡港口城项目，文章基于“新海凤”轮耙吸挖泥船，采用SPH光滑粒子法，建立艏喷计算模型，对进口端、变径段、过渡段和出口端不同的8种艏喷喷头进行流场特性分析与产量分析。结果表明：通过收缩喷头进口端管径或者增大出口端直径，可有效降低结构中的峰值应力，减缓泥浆粒子对管道的冲击，增强泥浆喷射凝聚度；喷头出口端直径对喷头的流体特性影响较大，适当增加过渡段长度可有效改善喷头喷射效果；出口端直径545mm、进口端直径1000mm、过渡段长度150mm的艏喷喷头，喷射特性较好、综合性能最佳。     

基于光滑粒子动力学的耙吸挖泥船艏喷过程数值仿真

基于光滑粒子动力学(SPH)方法,在ABAQUS中建立典型耙吸挖泥船喷嘴管段模型模拟泥浆喷射过程,获得泥浆喷射轨迹及出口速度、泥浆散落面积等关键参数。与理论分析公式进行比较发现,粒子法数值模拟可以更好地描述喷射动态过程以及对管道的作用力,研究结果可以为耙吸挖泥船施工以及设计提供参考。     

耙吸挖泥船艏喷轨迹曲线及流场特性的数值模拟

通过CFD数值模拟方法模拟了耙吸挖泥船艏喷不同工况时的喷射轨迹曲线及流场特性,得到了不同工况下的艏喷喷射距离及流场特征,对比数值结果与施工现场测量结果,显示数值模拟结果与现场试验结果基本相符,数值模拟基本可以预测艏喷的喷射距离和流动特征。在此基础上,对艏喷轨迹线和喷射距离的影响因素进行了分析,结果表明：45°喷角比30°喷角喷射距离要远,但是30°喷角有利于回淤与流失量的控制。因此在不同的施工阶段,可调整喷射角度,达到最佳施工效果。     

耙头高压冲水喷嘴流场数值模拟及分析

针对耙吸挖泥船耙头高压冲水喷嘴流场,采用CFD技术进行喷嘴淹没射流数值模拟计算.分析不同喷嘴直径、不同出口射流速度、不同靶距及不同射流喷射角度条件下的射流压力.其他参数不变的情况下,泥面所受到的压力随射流速度的提高而增大、随喷嘴直径增大而略微增加、随靶距增大而减小.喷射角度为90°、60°和45°时,同等射流速度下喷射...     

大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂造陆施工技术

大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂施工对船机设备、临界流速、管线配置等的要求与常规的吹填工艺不同。针对中粗砂的特性,开发专用软件计算确定不同粒径中粗砂的临界流速和最低实用流速;结合泥泵特性和管线摩阻特性,测算典型耙吸挖泥船艏吹中粗砂的最佳效率;研究快速接管工艺,结合吹填区初平和后整平,提高大型耙吸挖泥船艏吹中粗砂造陆施工效率。     

耙吸船艏喷喷距计算及泥浆运动轨迹分析

针对喷距制约耙吸船艏喷驻船位和施工船布置问题,通过分析艏喷喷距影响参数,推导理想状态下喷距的计算模型;通过引入空气阻力公式,建立考虑空气阻力的喷距计算模型,经实船测试和验证,考虑空气阻力的喷距模型计算精度明显高于理想模型。在此基础上分析空气阻力系数、泥浆密度及喷射角度等参数对泥浆运动轨迹的影响,这有利于耙吸船艏喷施工获得最佳的艏喷控制点和驻船位。     

中大型耙吸船艏吹粉质粘土输泥系统参数动态特性研究

中大型耙吸式挖泥船在实施粉质粘土艏吹时,由于粉质粘土的阻力较大,如果不控制好泥浆浓度和输送流速,粉质粘土就会沉积并堵塞艏吹管线而影响吹泥效率。截至目前,国内外还没有针对粉质粘土疏浚物开发出适用的耙吸船艏吹防堵管线系统,也没有关于耙吸船艏吹防堵管线系统参数动态特性的相关研究成果。因此,本文提出了一种适用于粉质粘土疏浚的耙吸船艏吹防堵管线系统,通过构建艏吹输泥的水沙数值模型,系统研究了泥泵特征参数、泥浆特征、输泥管道特征参数等耙吸船艏吹管路系统参数随时间的变化规律,并分析了泥浆浓度、泥管直径、输泥排距等要素变化对耙吸船艏吹管路系统参数的影响程度。     

基于射流理论的空气中水射流轨迹及扩展范围计算方法

基于射流理论基础,引入射流卷吸假定和动量分析方法,建立计算空气中水射流运动轨迹及扩展范围的射流-动量模型,运用耙吸挖泥船艏喷、吹泥管线等实测数据对模型进行验证和分析,并与部分现有模型进行对比分析。结果表明:射流-动量模型计算射流轨迹与现有模型相当,与实测值基本一致,计算扩展范围与实测值符合较好,较现有模型更具实用性。针对艏喷和吹泥管线的工况特性,推荐了适用的射流扩展系数、吸入空气流速系数这两个射流-动量模型重要特性参数的取值。     

耙吸挖泥船动力定位的Kalman滤波器设计

根据运动特性建立耙吸挖泥船的数学模型,将Kalman滤波技术应用于耙吸挖泥船动力定位系统,并进行Matlab仿真。仿真结果表明,Kalman滤波器具有很好的滤波效果,在环境力的影响下,能够得到理想的船位和艏向,是动力定位的有效方法。     

长江南京以下深水航道维护疏浚船舶选型及设计分析

长江南京以下12.5 m深水航道的进一步上延,对维护疏浚船舶装备提出了新的要求。针对长江下游深水航道维护疏浚特点、疏浚船舶船型适应性、技术特点进行分析和研究,提出以大中型耙吸挖泥船为基础的适应下游深水航道维护疏浚的船型配置方案,并对主力船型——大型耙吸挖泥船的设计和疏浚效率改进进行探讨。     

耙吸挖泥船的结构设计特点

结合8 500 m3耙吸挖泥船的设计经验,对耙吸挖泥船结构设计中具有共性的主要技术问题予以归纳分析,对涉足此类船舶结构设计的专业工作者有较好借鉴作用。     

多功能耙吸挖泥船在内河航道应用的思考

通过对江苏内河航道特性的分析,探讨了多功能耙吸挖泥船在内河航道应用的可能性和重要性,并提出了该型船的一些设计思路。     

基于经济控制器模式的耙吸挖泥船疏浚性能分析

随着模糊控制技术及人工智能技术蓬勃发展,耙吸挖泥船趋向智能、高效、节能、降本。基于ECO模式下的新型耙吸挖泥船,针对TSC、EPC、AVC智能系统,研究ECO与MANUAL模式下耙吸挖泥船的疏浚性能。通过海上试验,对比两种模式下装舱时间、产量、燃油消耗量等指标和性能数据。结果表明,ECO模式下,人工成本降低,耙吸式挖泥船的产量稳定性得到显著提高,效率同比提升10%,油耗降低6%。     

大型耙吸挖泥船岩石疏浚方案优化

分析大型耙吸挖泥船开挖岩石的难点。 结合耙吸挖泥船设备性能特点,从施工工艺、疏浚机具设备选型及适应性改造等方面,提出耙吸挖泥船挖掘岩石的优化措施。通过实际工程应用、改进和提炼,形成较成熟的方案,取得了较好的使用效果。     

一种耙吸挖泥船装舱作业最佳流量的计算方法*

为了进一步提升耙吸挖泥船施工效率、全面发挥耙吸挖泥船产能，以耙吸挖泥船装舱作业过程中的最大产量为优化目标、泥泵汽蚀余量和管路临界流速为约束条件，以施工人员最为熟知和方便控制的流量为优化变量，建立了耙吸挖泥船装舱作业最大产量对应流量（称为最佳流量）的计算模型，旨在面向耙吸挖泥船装舱作业拓展挖泥船施工优化理论和方法。对比分析了模型的优化计算结果和实际施工数据，吻合良好，说明模型计算结果准确可靠。另外，模型计算所需变量容易采集，优化计算结果（控制目标，流量）明确，施工人员对流量的控制操纵熟悉便捷。模型不仅能为施工设计和疏浚作业提供参考，而且易于推广应用。     

建造中的亚洲巨无霸——马来西亚34000m3耙吸挖泥船

正在建造中的34 000 m3耙吸挖泥船是迄今世界第二、亚洲最大的耙吸挖泥船,简要介绍了该船的主要技术特征,并就国际上巨型耙吸船的最新技术成就和未来发展进行了分析和探讨,以期对我国巨型耙吸挖泥船的自主研制能有些许启迪。     

节能措施在13500m3耙吸挖泥船上的应用

阐述了国内设计的第一艘13500m3大型耙吸挖泥船"新海虎"的节能设计思路,重点介绍了本船在优化线型提高航速、采用高效导流管等节能措施、采用一拖三复合驱动的动力配置方式等节能设计手段,这些设计手段极大地推进了当代工程船舶绿色造船的新理念。     

耙吸挖泥船疏浚工程浅点的控制与消除

在航道工程施工中,自航耙吸挖泥船疏浚工程最终完成的是否理想,很大程度取决于后期的扫浅工作,而扫浅施工历来是耙吸挖泥船施工效率最低下的阶段。文章从另一层面阐述了浅点的生成及预防措施,并给出了实施方案以及清除方法,使之能确保工程质量与工期的如期完成。     

38000m^3耙吸挖泥船线型设计优化研究

大型或超大型耙吸挖泥船采用优选的双尾鳍线型,同时与带折角线的前体线型有机结合,可有效降低总阻力,提高推进效率。文中结合38 000 m^3耙吸挖泥船带双尾鳍的浅吃水肥大船型的船型特征,利用CFD分析技术对该船的艏艉线型进行设计与优化,模型试验结果表明,优化线型船的航速超过了设计指标,达到设计要求。