砂性土粒径与水力式疏浚施工输送产量的关系

砂性土输送生产率计算需要较为复杂的过程,其涉及泥泵特性、管路布设信息、驱动功率、天然土密度、沉降流速等数据,且往往其中部分量难以准确获取。为此,专门针对砂性土粒径对输送的影响进行研究,依据浆体管路输送原理,对疏浚施工水力式挖泥船砂性土输送生产率限制条件进行分析,得到简化的砂性土生产率计算方法,在已知某种砂性土粒径的情况下,可直接求出输送生产率,而不必经过泥泵特性曲线、管路曲线求取等复杂过程,该方法可为疏浚工程生产预测提供参考。     

粗砂水力输送多峰阻力特性

提出了实验中发现的一种挖泥船管道水力输送粗砂阻力特性的新类型——多峰阻力特性,而现有理论根本无法解释这一现象。应用两层模型方法,对出现多峰阻力特性的管道水力输送粗砂实验数据进行了计算,分析了多峰阻力特性与内部流动分层结构的关系。研究表明,这种新型的多峰阻力特性的出现,是由于管道内部流动结构特性,如上下两层分界面位置、两层浓度差、速度差等,随着浆体水力输送平均速度的变化,出现了增减交替而非单调的变化。     

粗、砾砂水力输送特性试验

粗、砾砂水力输送具有其特点,现有的水力计算模型用于计算该类土质的水力损失和临界流速的适用性有待进一步检验。针对马来西亚新山碧桂园吹填工程中输送阻力大、堵管风险大的问题,采用大比尺、两相流动输送试验平台开展水力输送特性试验,测试不同流速、浓度情况下的水力损失,并采用高速摄影的手段观测砂土在管道内的移动形态。通过对试验数据的统计、拟合分析,研究水力输送阻力、临界流速、平均滑移率特性,提出一种用于计算该类土质的水力阻力、临界流速计算模型,并将得到的计算模型应用于实际工程中。     

淤泥固化土高浓度非牛顿浆体的输送特性

疏浚工程固化处理后的淤泥属于高浓度非牛顿浆体。通过淤泥固化土的流动度试验,采用H-B流变模型进行流动度二维瞬态数值模拟,确定其屈服应力值。采用水固比为0.8、0.9和1.0的淤泥固化土,在管道管径为150、200和250 mm,流速为1.5、2.5和3.5 m/s的工况条件下,分析其水力输送特性,并拟合水力损失计算公式。结果表明,流速、黏度和管径对水力损失均有比较明显的影响,水力损失随流速和黏度的增加而增加,随管径的增加而减小。     

疏浚管路阻力损失计算方法的分析

管道输沙阻力损失计算是江河湖泊、港口航道疏浚工程中的一个基本问题,它是设计管道浆体输送系统的重要参数,直接关系到动力设备的选型和运行的能耗.文章重点以疏浚工程中泥沙的输送为研究对象,对管内两相流动的阻力特性及临界流速问题进行了初步研究,并实验研究了泥沙在不同的浓度和速度下的阻力特性,对3种模型的阻力损失计算模型进行了检验、分析和评价.结果表明Jufin＆Lopatin是一个比较好的计算模型.对于颗粒的不均匀性的影响,科学的方法能提高计算模型的计算精度.     

管道输送硬塑性黏土水力计算

在连云港港30万吨级航道先导试挖工程疏浚工程H1.1标段,施工区土质以黏性土为主,部分区域为硬塑性黏土并夹含有一定量的钙化质石块.由于施工区硬塑性黏土土质的级配不均匀、黏性力强、易沉淀等因素的影响,使得利用管道介质均匀质流理论计算方法得到的水力计算结果与实际施工参数值相差很大.根据新海豚轮挖泥船在该工程实际施工情况,讨论符合该类土质的水力输送模拟计算,调整水力计算中相关参数值,使理论计算值和挖泥船实际施工情况相符,可供在建工程及后续工程参考.     

疏浚工程中珊瑚礁碎块管道输送临界流速数值研究

以疏浚过程中珊瑚礁碎块在管道内固液两相流的运动规律为背景,通过建立流固耦合数值分析模型,研究珊瑚礁碎块密度、粒径以及浆体浓度对水平管道输送过程中固体颗粒的动力特性。结果表明:珊瑚礁碎块密度与粒径越小、浆体浓度越大,碎块颗粒的临界流速越小;珊瑚礁碎块密度与粒径越大、浆体浓度越小,碎块颗粒需要的临界流速就越大。基于数值计算结果,拟合珊瑚礁碎块临界流速计算公式,并利用数值计算结果对该公式进行验证,其平均误差在15%以内。     

含黏性土圆砾层桩端后压浆灌注桩的承载特性现场试验研究

基于台州湾大桥及接线工程的3根钻孔灌注桩,通过对采用U型管法的桩端后压浆钻孔灌注桩进行现场静载荷试验,研究桩端后压浆对含黏性土圆砾层钻孔灌注桩的承载特性,试验结果表明,在含黏性土圆砾层中桩端后压浆钻孔灌注桩随着桩顶沉降的增加,其承载力能显著提高,且在达到极限状态时,极限承载力的提高幅度至少67%;桩端压浆后端阻力提高幅度为125.09%~146.36%,且端阻力占极限承载力的比值有很大提高,表明采用U型管法的桩端后压浆对含黏性土圆砾土层具有明显的增强作用。此外,在含黏性土圆砾土层中采用桩端后压浆技术不仅可以通过增强端阻力来提升桩基极限承载力,还能提高桩身总侧阻力,并对桩基的荷载传递特性产生明显影响。     

岩石水力输送的管阻特性和阻力模型修正

岩石破碎后在排泥管线内的运动状态、管阻特性与其他土质有较大区别,岩石输送的阻力损失机理复杂,因而针对岩石输送,目前在疏浚领域内缺乏通用性的计算模型。对固体颗粒运动状态及阻力损失特性、阻力模型基本理论进行论述,对Durand经典阻力模型的特点和适用性进行分析,并基于“天鲲号”在大连大窑湾和俄罗斯某岩石疏浚工程中的输送数据,对Durand模型进行修正计算,得出杜兰德系数KD的修正值。结果表明,管阻计算精度得到较大提高,使得模型的适用范围扩展至粒径100 mm以内的岩石土质。     

疏浚管线阻力系数计算模型及典型工程应用

疏浚管路浆体阻力系数是水力式挖泥船输送受限施工工况产能预测的基础指标,针对阻力系数的计算,国内外公式繁多,但均属于半经验半理论公式,试验条件较为理想、公式适用性有一定限制,往往无法有效指导实际生产施工。文中介绍了利用挖泥船施工历史数据进行浆体阻力系数推算的方法,并开发阻力系数计算软件,以绞吸船在天津临港长距离吹填施工为例进行了案例分析,可为相似工况的产能预测项目提供依据。     

基于CAD2AME的飞机液压系统流阻计算方法

飞机液压系统包含泵源系统、管路系统、附件和用户系统,飞机管路系统是飞机泵源和用户之间的纽带,液压管路流阻特性决定了用户系统入口的压力和流量,影响用户动静态响应性能,特别是对一些伺服作动系统。传统流阻特性计算方法主要针对稳态工况计算,难以实现动态响应计算,且对工作人员要求高、计算工作量大。随着全三维设计应用于飞机液压管路系统设计制造,为基于计算机的流阻特性仿真分析提供了可能。本文介绍和对比了三种计算方法,选取了较优的CAD2AME方法对某飞机局部液压管路系统流阻特性进行仿真分析,证明该方法可快速准确的对飞机液压管路进行分析。     

绞吸船吹填中粗砂泥泵节能运行转速

大型绞吸船吹填中粗砂施工,难以确定最优的输送施工参数和泥泵机组转速.针对目前常用的计算公式对非均质中粗砂浆体水力输送计算精度不足的问题,采用实际施工参数对计算公式进行拟合修正,实现泥浆输送施工参数的精确计算.同时通过泥泵机组运行功率计算分析,确定了最经济输送施工参数条件下泥泵机组的低功耗运行转速.转速特征是在既定的泥浆流速、浓度和泥泵机组总扬程条件下,水下泵采用低转速、甲板泵采用高转速,有利于降低输送施工能耗.     

挖泥船泥浆输送系统的工作范围和施工优化

针对疏浚作业中输送系统工作效率和经济性随工况变化会出现较大波动的问题,分析土质、排距、管径、输送浓度等因素的可施工范围及临界流速、汽蚀余量对系统工作范围的限制,研究输送浓度变化引起的系统产量和效率变化规律,并就典型案例给出了特定工作条件下优化施工的方法,供施工人员参考。     

盾构泥浆在横沙圈围项目中的应用

隧道工程产生大规模的盾构泥浆,需要予以处理。通过开展水上运输和吹泥工艺、无害化控制、融合吹填方式和掺混比例等研究,建立一个盾构泥浆处置至横沙圈围区域的运输、处置、管控体系,并提出合理的吹填比例。可为类似盾构工程泥浆常态化处置提供借鉴。     

船舶管网系统水力特性研究及其应用

船舶管网系统水力特性是水力计算、系统调试、系统优化设计的理论基础。借助图论这一数学工具,建立了管网系统水力特性的数学模型。在该模型的基础上,利用逐渐增加管网系统回路并逐步迭代计算新增回路阻力系数和流量的思想,提出一种无需给定迭代初值的管网水力计算方法,通过对实船压载水系统进行实时仿真计算,验证计算方法的有效性;提出了一种管网系统调试方法,利用滑油管网系统调试,验证了该方法的合理性。     

一种深海采矿用矿浆输送泵的设计及计算分析

针对深海采矿矿浆输送的需求和工作特点,论证分析矿浆输送泵的结构型式。为减少泵在运行过程中出现的堵塞和磨损等情况,重点探讨样机中矿浆颗粒的通过性。通过两相流数值模拟计算,揭示矿浆颗粒在泵内部的分布特性和流动轨迹。试验结果表明,样机性能达到设计要求,流动稳定,具有较好的参考价值,可为矿浆泵的进一步改进完善提供依据。     

管路系统抗冲击性能的工程简化方法研究

根据船舶管路系统及元器件布置的特点,利用具有分布集中质量的等效连续梁模型,建立典型管路的力学简化模型。在此基础上结合参数化建模技术、有限元分析技术,分别以固定约束、简支约束和弹簧约束作为模拟约束条件,进行数值计算。回归出典型管路位移响应幅值、应力响应幅值简化计算公式中的各参数,进而获得管路系统抗冲击性能的工程简化计算公式。     

离心泵流体输送系统水力计算方法

简述离心泵和管路的特性,介绍离心泵流体输送管路系统的水力计算方法,以及如何确定泵的安装高度。