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绞吸式挖泥船输送管道流态分析与研究
| 论文题名： | 绞吸式挖泥船输送管道流态分析与研究 |
| 关键词： | 绞吸式挖泥船;输送管道;弯管流场;CFD模拟;减阻机理 |
| 摘要： | 本论文依托国家自然科学基金《绞吸式挖泥船加气输送机理及系统参数优化方法研究》课题，开展关于绞吸式挖泥船输送管道的流态分析与研究。 绞吸式挖泥船疏浚作业在航道整治、港口建设、湖泊清淤、和吹填造地等工程中应用广泛并发挥着重大作用。在疏浚施工过程中，疏浚泥浆经过长距离输泥管道从挖掘水域排放至泥浆存放点，疏浚泥浆具有成份复杂、浓度高和颗粒不均的特点，因此阻力大、能耗高、堵塞管道和排泥距离受限等问题在长距离输送的过程中普遍存在，并严重影响着疏浚挖泥船的生产效率、作业范围和生产成本。解决这些问题的关键就是如何利用管道助推技术减小阻力，延长输送距离，同时还能减少管道磨损。 本文以直径为50mm的输送管道为研究对象，以多相流理论为依据，通过理论分析、弯管内流场CFD模拟来开展绞吸式挖泥船输泥管道的阻力特性研究，主要的研究工作如下: (1)分析管道输泥过程中气水固三相流动的基本参数，找出泥浆在管内输送时产生阻力的原因及应用较广泛的减阻方式，并解释加气输送的减阻机理。 (2)通过gambit网格划分软件分别建立50mm直径的90°、120°和150°三维弯管模型，划分网格并对流场复杂的弯管段进行网格加密。利用FLUENT对所建弯管模型进行不同工况的仿真分析，得到压力、速度、流动轨迹分布图，找到阻力损失的原因和弯管关键部位损害的位置;计算并对比不同流速的弯管局部损失，找到最佳流速。 (3)依据正交试验原理，结合试验目的设计加气和不加气的两组试验方案，按照试验方案进行管道加气输泥试验。 |
| 作者： | 窦中原 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 朱汉华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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