详情

原文传递挖泥吸盘流场特性研究

论文题名：	挖泥吸盘流场特性研究
关键词：	挖泥吸盘;流场特性;泥浆浓度;颗粒直径;CFD不确定度;数值模拟
摘要：	近百年以来,随着世界经济的全球化,国际贸易的迅速发展,沿海和内河港口航道的基建,世界各大港口航道通航能力的加大,水利防洪的维护以及环境保护与改善等多方面使得人们对疏浚的需要不断增大,这势必大大增加了全球疏浚市场的总疏浚量。中国的疏浚市场也是非常巨大的。经预测未来几年,我国疏浚市场每年约有上百亿元的投资,故我国疏浚行业正面临着一次又一次的快速发展,势必也带动了疏浚设备的发展。在考虑各类挖泥船的经济性及工作效率等方面,吸盘式挖泥船凭借吸泥效率高,适应性强,经济性好等优势而越来越受到关注。吸盘式挖泥船最大的不同在于其吸盘头的主体形式,故本文将对挖泥吸盘的流场特性进行分析研究。　　本文首先建立了挖泥吸盘性能的理论框架,研究了挖泥吸盘流场特性中的计算流体动力学及两相流理论,此为挖泥吸盘数值模拟计算提供理论依据,进而建立了挖泥吸盘数值模拟的计算方法。然后利用ICEMCFD软件为挖泥吸盘建立模型,并对模型进行网格划分,建立了结构网格模型。接着通过FLUENT软件对不同工况下(泥浆浓度与颗粒直径)的挖泥吸盘流场特性进行数值模拟,并对计算结果进行比较分析,其中包括挖泥吸盘内部流场压力云图,出口截面速度,出口质量流率以及泥沙沉淀量,据此展开研究泥浆浓度与颗粒直径对挖泥吸盘流场特性的影响,并给出其运动机理的研究。同时对挖泥吸盘的进出口截面速度比系数进行了CFD不确定度分析,运用CFD不确定度分析法对计算结果进行有效性验证与确认,大大增强了数值模拟计算的准确性与可信度。最后讨论了挖泥吸盘多种主体形式对吸泥效率的影响,此对解决吸盘优化设计等问题具有重要指导意义。
作者：	卢雨
专业：	船舶与海洋工程
导师：	常欣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文