中国大型升船机研究进展*

回顾了近年来中国在升船机领域所取得的研究进展。首先介绍了具有自主知识产权的新型水力式升船机在基础理论及输水阀门防空化、船厢抗倾覆等方面的最新研究成果,该形式升船机的收敛稳定性通过原型观测得到充分验证。其次介绍了中国特有的船厢下水式升船机水动力学及运行安全关键技术、传统升船机安保措施上的创新技术。此外对大型升船机水动力学基础研究、升船机三维数值模拟技术等方面的成果做了总结。     

下水式升船机船厢入水过程三维数值模拟技术*

船厢出入水过程产生的附加水动力荷载是下水式升船机发展需要解决的一个突出问题。采用VOF模型和κ-ε湍流模型,结合动网格技术建立三维数学模型,对下水式升船机船厢入水过程的水动力学特性进行模拟。研究表明：该模型具有较好的精确性和稳定性,可以用于模拟船厢入水后船池内部产生的复杂水流运动。应用该模型分析构皮滩第三级垂直升船机船厢不同入水速度下船池内部水流波动特性以及流场分布特征,计算结果与物理模型试验结果吻合较好。     

19100DWT多用途船结构设计概述

阐述了19100DWT大开口多用途重吊船的结构设计流程,通过对船体结构设计的若干问题的简要分析,指出了开展结构设计需要引起注意的方面。     

岸桥简易空箱吊具的应用

随着近年来集装箱船舶大型化,甲板上集装箱堆层最高达到7～8层。为解决岸桥起升高度有限的问题,对岸桥升高方案进行了探索。介绍了某码头岸桥及吊具配置的参数,岸桥起升高度提高方案的比选。重点讲述简易空箱吊具在岸桥使用的技术研究与应用。     

三峡升船机船厢补排水系统对接装置设计

针对三峡升船机船厢补排水系统在使用过程中存在操作繁琐、安全隐患多和效率低下问题,进行了船厢补排水系统结构特点及补排水工艺的研究。设计了补排水系统对接装置,分析装置的受力情况,为装置的设计校核提供理论指导。提出了两种对接装置的安装布置方案,并对比得出了两种方案的优缺点,同时优化了三峡升船机船厢补排水工艺。结果表明：设计的对接装置可提高船厢补排水效率和人员操作的安全性,实现升船机船厢补排水一体化操作,为三峡升船机安全运行提供保障。     

Autodesk Inventor软件在船闸工程平面提升闸门设计中的应用

针对平面提升闸门采用传统的设计方法存在的过程复杂、费时费力、更改繁琐、效率低下等问题,以曹娥江上浦船闸及航道工程中的平面提升闸门为例,对Autodesk Invertor在三维模型建立、机构传动动画生成,结构干涉检查、闸门重心位置显示、二维工程图出图等应用进行研究和阐述。表明将Autodesk Invertor软件应用在实际工程中,能够大大缩短设计周期、提高设计效率和准确率,对其他类型的闸门设计也具有借鉴意义。     

景洪水力式升船机运行与检修

水力式升船机是我国具有自主知识产权的新型升船机,目前没有相关的运行与维护标准或规程可供借鉴。基于景洪水力式升船机建设、调试及试通航长期的工程实践,阐述景洪升船机集控与现地、自动与单步等多种运行方式和操作流程,总结升船机运行重点检查事项与安全控制指标,提出设备维护检修重点,可为水力式升船机运行维护管理提供参考。     

港珠澳大桥接头吊装下沉过程的多体动力学分析

为了求解港珠澳大桥沉管隧道最终接头在安装过程中的运动位移,首先,利用ANSYS-AQWA软件建立了接头安装过程的系统水动力模型,得到了不同有义波高和波向下浮吊船的运动响应.然后,基于Kane方法建立了浮吊系统的多体动力学模型,通过编写相应的计算程序,并将浮吊船的运动作为系统的输入,计算得到了不同工况下接头的运动轨迹.计算结果表明:接头在空中和水中的运动位移幅值差别很小;接头的位移幅值随着波浪有义波高的增大而增大;相对于其他波向,波向为0度时,接头的运动位移最大.该理论计算方法及相关结论可以为港珠澳大桥最终接头的安装提供参考.     

景洪水力式升船机事故工况及应对措施

水力式升船机包括水力输水系统、机械系统、上(下)闸首设备及电气系统等。分析升船机各系统可能出现的故障,以及这些故障对升船机运行可能造成的影响,结合升船机运行流程,对几种典型事故工况进行分析,提出水力式升船机运行事故工况分类及应对措施。研究成果可对类似升船机的设计提供参考。     

化子闸泵站机组选型分析

化子闸泵站是姚江二通道(慈江)东排工程的梯级泵站之一,其主要任务是加大姚江干流东排分洪能力,提升江北、镇海片防洪排涝能力。泵站设计流量150 m3/s,设计净扬程仅0.32 m,属大流量超低扬程泵站。从水力性能、工程投资、施工和运行管理等方面综合比较,选用了竖井贯流泵装置,TJ04-ZL-07号水力模型。叶轮直径3.9 m,转速60 r/min,是目前国内最大口径和最低转速的竖井贯流泵装置。水泵结构设计的关键点是水导轴承,要求有较好的承载耐磨能力,并且在特低转速下能够形成油膜。经计算分析表明,选用巴氏合金油润滑轴承可满足安全运行要求。