超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计

绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。     

耙吸式挖泥船作业过程中耙头周围泥沙遗漏特性

针对耙吸式挖泥船工作过程中外流场泥沙遗漏问题,进行耙头工作过程中周围泥沙流动特性研究。采用数值模拟研究方法,分析耙头外部流场前端与后端泥沙遗漏情况,不同工况条件下的外流场泥沙浓度分布,得到真空度与航速变化对外流场泥沙分布的影响。结果表明,在外流场中耙头后部流场的泥沙遗漏更为严重,在流场的竖直与水平方向的遗漏分别表现为紊流与层流的形式,泥泵真空度、航速均与泥泵遗漏量呈正相关的分布趋势。     

挖泥船泥沙输送系统的参数匹配问题

讨论了柴油机、泥泵、泥管等泥沙管道输送系统的主要设备及其性能参数,分析了各主要设备参数之间的匹配问题,给出了针对典型工况的最佳配备方案,并就一般工况下通过调节设备运行状态和改变运行参数提高效率和产量给出了建议,以供泥沙管道输送系统设计和泥沙水力输送施工参考。     

耙吸挖泥船装舱溢流过程中非黏性泥沙沉积与冲刷的模拟

自航耙吸挖泥船(TSHD)在装舱周期中,在可能的情况下需要边施工边溢流以提高有效装载量.溢流损失量受到泥舱结构、泥沙组分等多重因素的影响,很难准确预测利用CFD方法结合非黏性泥沙冲淤的经验公式,建立了TSHD超大型泥舱(21 643.8 m3)二维沉积数学模型,利用该模型对装舱溢流过程进行了模拟,对产量、溢流损失进行了预测,预测结果与以往成熟模型的结果基本一致.在此基础上,分析了装舱过程中沉积面的变化过程、不同粒径组的冲淤特点.该模型的建立,有助于实现对泥舱水力布置和装舱效率进行研究,弥补空白.     

基于BP算法的泥沙含量预测研究

长江口北槽是长江的主航道，泥沙的淤积对航运和河道治理有着极为重要的影响。根据ADCP资料，应用BP算法对长江口的泥沙含量进行了研究，建立了泥沙含量预测模型并根据实测资料进行了验证，实现了根据ADCP资料推求泥沙含量，其结果满足精度要求。     

挖泥船装舱数值模拟

挖泥船在施工过程中大量泥沙不断进入舱内。如果泥沙装舱过程控制不合理,容易造成挖泥船失去平衡,影响施工进度,甚至发生安全问题。同时,船舱出口在向外排水,一部分泥沙跟随水流流出舱外,造成溢流损失。合理安排装舱操作流程是保证施工安全和减少溢流损失的关键。通过采用MIKE 3 HD和MT模型模拟泥沙进入舱内的运动过程,计算分析不同工况下的舱内泥沙分布和装舱容积曲线。结果表明,MIKE 3模型可以很好地模拟泥沙装舱过程,并且计算速度快,可以用于辅助挖泥船施工操作的事先控制。     

关于挖泥船稳性计算探讨

本文对挖泥船在稳性计算中是否应扣除泥舱浮力进行探讨，以得出更安全可靠的计算挖泥船稳性的方法。     

中小型耙吸挖泥船结构设计若干问题探讨

耙吸挖泥船因其显著的疏浚功效深受市场欢迎,根据中小型耙吸挖泥船结构的主要特点,对设计中需要注意的一些问题进行了探讨与研究,以便在设计中引起高度重视,使船体结构上的设计更为合理.     

绞吸式挖泥船施工的几个问题

文中从实际经验出发概述绞吸挖泥船疏浚航道和港口的施工方式,涉及分层、分条、分段、顺逆流施工方法和喷管与双机双泵并单机单泵施工方式以及障碍物区和锚链区施工,还介绍了水上水下沉管吹填工程。     

绞吸式挖泥船产量有关问题的探讨

首先分析了疏浚工程中原位土的孔隙率对计量产量的影响,给出了原位土孔隙率与密度、密度与体积浓度的关系,结合具体算例,分析了原位土的粒径与当量排距对泥泵产量与运行状况的影响,归纳了输送典型土质的运行特性。结果表明,原位土的孔隙率与密度对计量产量影响巨大,分析与结论可定性了解泥泵运行特性,并供相关疏浚作业参考。     

吹填软弱土夹层的真空预压加固方法探讨

天津沿海地区围海造陆通常采用淤泥质土,由于水力分选和吹填工艺的原因,易形成软弱土夹层,对新吹填土真空预压加固效果产生不良影响,产生加固后无法达到使用要求的现象。文章通过分析吹填软弱土夹层的形成原因及其含水量大、压缩性高、抗剪强度低和渗透性差等特性对加固效果的影响。根据沉积时间的不同,探讨了3种处理方法:吹填砂性土法,二次真空预压法和深浅排水板结合处理方法。并结合3个典型工程实例,论述了3种方法在工程中的成功应用。     

非自航绞吸式挖泥船分舱与拖航安全性探讨

非自航绞吸式挖泥船由于船型的特殊性,拖航中存在较严重的埋首和上浪现象,因而存在进水的危险性.文章针对目前数量较多的两型非自航绞吸式挖泥船,参照法规对一般货船的要求,用不同方法计算分析了此型船舶的破舱稳性,发现在破舱稳性方面存在一些安全隐患.文中对现有此类绞吸船的拖航安全性和今后的设计建造提出了若干建议.     

耙吸式挖泥船耙头内部泥沙运动及防淤堵策略分析

针对耙吸式挖泥船进行航道疏浚作业时,吸入的黏土容易在耙头内部堆积造成堵塞,导致疏浚效率下降的问题。通过研究耙头的结构发现,防止杂物进入泥泵的格栅为黏土堵塞的主要位置,对其进行基于双欧拉模型的流体动力学仿真研究,得出不同的工作参数和格栅角度对耙头压力、速度、泥沙浓度的影响。结果表明,耙头内部低速区容易发生泥沙沉积,高压水射流能提高局部流速,促进泥水混合,有利于泥浆的输送,施工过程如遇黏土将格栅前移能有效防止施工过程中的堵耙现象,提高耙吸式挖泥船的工作效率。     

多石底质下耙吸船小流道泥泵的性能调整

针对耙吸船在俄罗斯布朗克工程中疏浚多石底质工况时,频繁出现块石堵泵、堵耙口等严重影响施工生产的难题,对耙吸船泥泵通道的通过能力及耙头格栅进行研究。采用泥泵相似性原理,从泥泵叶轮球面通道尺寸、叶轮切割对泥泵性能影响、叶片切割长度计算、叶轮切割操作等方面进行分析,调整泥泵叶轮通径以适应多石底质复杂工况。通过实施该方法,有效解决了多石底质下耙吸船小流道叶轮施工效率低的难题,单船过泵量平均提高44%,装舱生产率平均提高17%,周期生产率提高11. 5%。     

吸盘挖泥船吸盘试验研究

依托黑瞎子岛航道疏浚工程船,针对黑龙江水运规划设计院自行设计的吸盘进行模型试验。通过测量开启上排、下排及双排高压冲水情况下泥浆的浓度判断该吸盘能否满足工作需要;选取最优的一组数据为初始条件进行数值模拟,将模拟结果与试验相比对,从而确认试验的正确性。     

某挖泥船上的奥美伽离合器液压系统分析

奥美伽离合器是一种利用摩擦片之间的油膜剪切力来传递动力的新型传动装置。它有很多优点,适用于负荷变化较大的机械。文中首先分析某奥美伽离合器液压系统中主要设备的工作原理,然后在此基础上简要分析奥美伽离合器的主要回路液压原理,为该离合器的维修和管理提供理论依据。     

浅谈耙吸挖泥船的结构设计优化

设计中影响耙吸挖泥船结构构件的可变因素较多,故从设计后期的总纵强度校核入手,研究了船体不同位置结构的主要受力特点,并根据受力特点判断该处的可优化空间,提出耙吸挖泥船结构设计中需关注的几个问题,便于在开始设计时选取合理的主要构件尺寸,以达到控制空船重量之目的。     

绞吸挖泥船双法兰差压变送器改进措施

针对绞吸挖泥船双法兰差压变送器安装方式存在的体积大、用料多、费用高和维护难的问题,对双法兰差压变送器的安装方式和结构改进措施进行研究。设计了合理的密封罐体,大大缩小密封面积,减少维护时间;设计减震装置和双焊接的连接方式,防止排泥管震动造成的零件松动;将双法兰设计成单法兰,简化变送器结构,减少用料及整体质量,更便于维护;针对变送器长期在水下工作的情况,选用防腐防锈的材料。采用改进前后变送器对比的方法,得出改进后变送器使用注意事项和效果。实船应用效果表明,改进后的变送器体积小、维护时间短,提高了船舶生产效率。     

多功能挖泥配套辅助船舶的研究

疏浚作业是一项复杂的系统工程 ,如何合理配置其各组成单元 ,是一项很值得研究的工作。在分析系统组成的基础上 ,从减少挖泥船队投资规模、提高作业管理效率的角度 ,提出了吸扬式挖泥船队的编队方式 ,即挖泥船 (含水上排泥管系 ) +宿舍船 +多功能辅助船组成的挖泥船队 ,实现了吸扬式挖泥船队的最简化配置 ,并进一步就多功能辅助船舶的设计研究作了有益的探讨     

7021绞吸式挖泥船设计

本船是我国自行设计、全国产化的大型绞吸式挖泥船之一,其主要特点是大挖深、浅吃水、产量高、三锚定位系统和定位桩台车系统互换、适应面广。对该船的主要量度、总布置概况及动力装置和挖泥设备进行了详细介绍,并重点叙述了该船的设计特点。