耙吸挖泥船环保溢流筒不同角度环保阀数值模拟

为了解环保溢流筒在实船上的应用效果及控制策略，结合耙吸挖泥船的实际泥舱尺寸，采用CFX中的均相流模型，对泥舱中环保溢流筒不同角度环保阀进行数值模拟，得到环保阀不同角度时溢流筒内的气体体积分数云图。结果表明：1）环保阀可以明显减少空气进入溢流筒，其中环保阀水平夹角为30°时显著减少环保溢流筒气体含量。2）入口位置及环保溢流筒工作状态也影响溢流液中气泡含量。     

耙吸船超高压冲水耙头集管数值模拟

针对耙吸挖泥船耙头高压水箱最大承受压力为2. 2 MPa,而设计耙头高压冲水压力为38 MPa,需要重新对耙头集管进水方案进行设计,为研究高压冲水耙头高效冲刷泥沙提供机理研究。采用湍流模型中Realizable k-ε,用混合网格描述高压冲水状态,建立3种不同进水方式的数值模型。结果表明:3个方案都满足喷嘴出口均分流量的效果,3个方案出口断面平均流速大致相同。但是方案2的出口断面流场差异性很大,集管各个出口断面流速呈现沿集管中心对称分布;方案3的弯管进水处流速变化大,很容易对弯管造成破坏。     

“新海马”轮高效泥泵性能及应用效果分析

针对“新海马”轮实际施工中存在效率偏低、适应性较差等问题,比选同类型船舶泥泵性能参数,优化泥泵叶轮设计。采用叶轮直径更小、转速更高的泥泵方案,其具有叶墙宽度大、球形通道截面为宽口等特点,并对泥泵的工程应用效果进行分析。结果表明,高效泥泵可拓展船舶的适用性,在提高挖泥及艏吹效率的同时降低船舶能耗,为耙吸式挖泥船泥泵选型提供参考。     

高压冲水喷嘴破土性能试验研究

高压冲水喷嘴的破土性能对耙吸挖泥船的疏浚效率有着重要的影响。通过试验对高压冲水喷嘴的破土性能进行研究。结果显示:随着靶距的增加,高压冲水喷嘴的破土深度逐渐减小,破土宽度逐渐增大;随着喷嘴出口压力的增大,破土深度逐渐增加,破土宽度逐渐减小;随着航速的增加,破土深度和破土宽度均逐渐减小;对比有耐磨块和无耐磨块时高压冲水喷嘴的破土性能,两者破土特性的整体变化趋势基本一致——在喷嘴离泥面相同距离时,有耐磨块高压冲水的破土深度和破土宽度均比无耐磨块时要大,且破土宽度的对比量更为明显。     

大型耙吸船高效挖掘黏土专用耙头的研发

针对大型耙吸挖泥船在挖掘硬质黏土时,遇到耙齿难以入土、堵耙和闷耙等问题,通过对大型耙吸挖泥船的原始耙头模型进行研究,采用为耙头配置特殊高压(最大压力为38 MPa)冲水系统的方法,增加了三道高压冲水辅助装置及设计合适喷嘴,成功开发了高效黏土型耙头,有效解决了耙头堵耙、闷耙等问题,提高了船舶施工效率,为类似问题提供参考。     

“新海牛”轮挖掘硬质黏土高压冲水耙头系统研制

针对挖掘硬黏土时耙头堵塞、破土能力弱等问题,对比硬质黏土与长江口土质性能,得知硬质黏土具有凝聚力大、颗粒细、抗剪强度大等特点。结合数值模拟技术,采用超高压射流技术,研制一套具有自主知识产权的高效挖掘硬质黏土耙头系统（最大压力为38 MPa）。该系统采用“高压头、低排量”的模式,减少挖掘阻力,缓解堵耙问题,增加破土能力,为航道疏浚工程提供了技术保障。     

耙吸挖泥船环保阀溢流效果试验与数值分析

通过计算流体动力学数值模拟与模型试验相结合的方式，对耙吸挖泥船环保阀减少空气进入溢流筒的机理和作用进行相关研究。将模型试验与数值模拟的结果进行对比，验证气液两相流数值模型的准确性。进行不同进口流量、不同环保阀角度时的计算，获得进口流量、泥舱内液面高度、环保阀角度之间的相关性数学描述，据此建立环保阀的控制策略。建立叠加式溢流筒的数值模型，分析其在减少溢流上的效果。