3500m~3绞吸挖泥船泥泵的改进设计

采用数值模拟和模型试验相结合的方法,对3,500m~3绞吸挖泥船泥泵进行了改进设计。利用Fluent软件对泥泵的三维流场进行模拟计算,预测了泥泵的水力性能。根据相似理论,在水泵测试实验台上对模型泵进行了测试,验证了改进后泥泵的性能。在此基础上,开展了实船实验并将测得数据与原泵的数据进行对比分析。改进后泥泵比原泵扬程高,耗功少,效率高,其最高清水效率为86.2%,达到了预期目标。为今后设计新型高效泥泵打下了良好基础,同时也为我国疏浚装备国产化提供了探索方向。     

基于数值模拟和模型试验的泥泵优化设计

结合数值模拟和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-着湍流模型,模拟大型泥泵的三维流场,预测泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角、调整叶片型线等方法对叶片进行优化,最高水力效率达到86%;基于相似定律,按照1颐4的比例设计制造模型泵,在试验台上进行外特性试验。结果证明,优化设计的大型泥泵效率与预测相符,验证了高效泥泵的设计方法。     

大型绞吸挖泥船泥泵封水系统设计

泥泵封水系统是关系到挖泥船泥泵能否正常工作和使用寿命长短的重要组成部分,需要根据大型绞吸挖泥船特点和要求,对其泥泵封水系统进行设计研究。文章将泥泵封水系统分为供水净化系统、封水泵及管路系统、封水泵控制系统三个主要部分,对每个部分进行了详细分析和设计研究,最后结合大型绞吸挖泥船特点和要求,设计出了适合大型绞吸挖泥船的泥泵封水系统。     

基于克里金法的绞吸挖泥船泥泵磨损近似模型

针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题，以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象，综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响，采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析，得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上，采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型，并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度，可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测，为泥泵可靠性设计提供便利。     

3500m~3/h绞吸挖泥船专用高效高耐磨泥泵研制与应用

为提高绞吸挖泥船的施工效率,在原船动力系统不变的前提下,基于计算流体动力学对泥泵进行优化设计,预测泥泵的水力性能。通过比例为0.25的模型试验验证泥泵的水力性能。结合耐磨试验,研制出高效高耐磨水下泥泵和舱内泥泵,并成功应用于3500m~3/h绞吸挖泥船输送系统的改造。泥泵改造后进行实船清水测试,泥泵性能得到再次验证。实船泥泵改造后的施工分析数据显示:施工排距适应性更广,生产效率明显提高,经济效益显著,同时降低油耗,达到节能增效的目的。     

6500m3/h绞吸船用泥泵四叶片叶轮研发

为适应绞吸挖泥船超长排距时的施工需要,在6500m³/h绞吸挖泥船原三叶片高效高压泥泵的基础上,保证叶轮外形尺寸不变、叶轮流道通过能力不下降的情况下,分别对叶轮轴面和轴面流线进行水力设计,设计叶轮为四叶片扭曲叶片,并结合数值模拟对叶片包角进行优化计算,确定叶片包角为138°。通过模型泵试验,对比测试与模拟计算结果,验证叶轮的水力性能。通过对比四叶片与原三叶片高效高压泥泵的性能参数,预测两者在不同土质、不同排距下的生产率与能耗情况。结果表明,四叶片泥泵扬程比原三叶片高效高压泥泵提高了18 m以上,最高效率达到86%,且通过球径均为425 mm;土质为0.2 mm细砂时,研发泥泵的生产率提高了9%以上,排距提高了14%以上,耗功最小值降低了约3.5%。     

泥泵装置及输泥系统的计算机软件计算

泥泵装置及输泥系统是水力输送式挖泥船的主要生产系统,通过编制计算机软件,计算吸泥管参数、泥泵参数和绞刀参数,并根据泥泵和柴油机的功率、减速比匹配进行多方案计算。     

耙吸挖泥船“一拖三”驱动型式泥泵传动系统分析

通过对耙吸式挖泥船“一拖三”复合驱动型式的功率分配分析,研究泥泵齿轮箱在泥泵不同转速下功率传递过程,论证该驱动型式下泥泵传动系统的设计条件,为后续“一拖三”复合驱动型式耙吸式挖泥船泥泵传动系统的设计、泥泵齿轮箱的制造提供一些设计依据。     

增大泥泵最大球形通道的方案

增大泥泵最大球形通道可以提升疏浚工程连续性,减少堵泵的风险,提高疏浚施工效率。泥泵最大球形通道和泥泵效率是泥泵设计中的矛盾点。针对上述问题通过调研提出了两种增大泥泵最大球形通道方案,采用数值模拟方法计算了3种方案的泥泵内部流场。通过对数值模拟结果的统计分析,对比3种方案泥泵的性能。确定了增大泥泵最大球形通道叶轮设计方案,为后续泥泵改造提供基础。     

绞吸式挖泥船泥泵技术设计与研究

泥泵是挖泥船施工的关键部件,泥泵性能的优劣、流量的大小直接影响挖泥效率的高低。本文通过对实船泥泵的技术改造与研究,介绍了泥泵的方案设计,阐述了泥泵选择的依据与过程,为绞吸式挖泥船泥泵方案的设计,泥泵的性能分析提供了依据。