原文传递
挖泥船环保绞刀装置设计与流体性能研究
| 论文题名： | 挖泥船环保绞刀装置设计与流体性能研究 |
| 关键词： | 环保清淤;挖泥船;环保绞刀装置;结构设计;流体性能 |
| 摘要： | 环保是目前当今社会的热门话题,而环保清淤是疏浚工程与环保工程二者的结合,通过综合治理,即达到清淤的目的,又实现生态重建的目标。环保清淤刀具是实施环保清淤工程的关键性硬件条件,环保型清淤机具主要有两种型式,一种是与疏浚船舶相匹配,其中与绞吸式挖泥船配套的称为环保绞刀;另一种是专门开发且能独立使用的具有环保功能的疏浚清淤装置。 本论文在结构设计方面,根据绞吸式挖泥船及环保清淤刀具的工作原理与特点,针对500m3/h整体绞吸式挖泥船的技术特性按照环保要求进行结构设计。首先,按500m3/h整体绞吸式挖泥船的疏浚要求与实际工程经验公式计算出环保清淤刀具的长度、直径等结构尺度。其次,在根据环保清淤刀具的工作要求,利用经验工式求算出转速、横移速度及轴功率等动态参数并对绞刀强度进行校核。在绞刀功率设计方面,螺旋式环保绞刀的功率由两部分组成,一部分消耗于挖掘泥土,为绞刀的切削功率;另一部分消耗于带动泥水混合物螺旋运动,向泥泵吸口输送泥浆,为绞刀输送功率。设计中根据规范经验公式进行了绞刀切削功率的计算,没有计算绞刀输送功率,在流体性能研究方面改变绞刀的输送功率,对绞刀输送功率进行优化。 本论文在流体性能研究方面,根据结构设计的绞刀模型利用SolidWorks软件建造确定尺寸的绞刀模型并安装一个罩壳,即带罩壳的锥形螺旋绞刀,使切削下的底泥与水的混合限制在罩壳内部,将绞刀周围的流场分为罩壳内和罩壳外两部分,罩壳内是泥浆,而罩壳外是清水。把建好的绞刀模型导入Ansys中进行网格划分,并进行绞刀吸入口设计。通过数值模拟分析了在不同功率下的内部流场,通过速度矢量图的分析比较,并在不浪费输送功率的前提下,达到了环保效应,得到了最佳的输送功率。再通过边界压力曲线的分析,也得到了相应一致的最佳功率,最后展示了在不同功率下的流场的速度矢量图以及压力分布图,说明在最佳功率下其环保效果良好。 |
| 作者： | 刘恒序 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 冯峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
