耙吸式挖泥船耙头冲水系统喷嘴布局的优化研究

耙吸式挖泥船耙头冲水系统喷嘴布局的优化研究

论文摘要

基于计算流体动力学基本理论,分析水射流冲击硬质黏土过程中产生的冲击压力,比较不同喷嘴间距及排列方式对靶物冲击效率的影响。选取单排和双排流场模型,用Fluent软件进行数值模拟,进行网格无关性验证,发现模拟结果与已有的试验数据对比的误差为5.53%。研究结果表明:合理减小喷嘴间距能够增强高压冲水系统对泥沙的破碎能力,单排排列方式时,喷嘴间距L不宜大于126mm;间距过小,高压水射流冲击靶面形成的回流会削弱射流的发展,降低高压射流对泥沙的破碎效率;间距过大,则会导致靶面上两高压射流之间有压力较低的区域形成沙脊。双排时,喷嘴采用正三角形排列,可有效消除沙脊,且双排交叉排列对靶距变化具有较强的适应性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 模型及求解策略
  •   1.1 模型结构与参数
  •   1.2 边界条件与求解方法
  •   1.3 网格无关性验证
  •   1.4 试验验证
  • 2 不同间距的喷嘴流场数值模拟
  •   2.1 喷嘴间距对射流靶面的影响分析
  •   2.2 喷嘴间距对速度剖面的影响分析
  • 3 喷嘴排列方式对射流特性的影响分析
  •   3.1 交叉排列对喷嘴流场的影响分析
  •   3.2 耙头喷嘴射流涡量场分析
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘昊阳,伍骏,孟治金,崔显,陈熙宇,方珍龙

    关键词: 耙吸挖泥船,耙头冲水系统,喷嘴布局,水射流,泥沙破碎,计算流体动力学

    来源: 船舶工程 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 武汉理工大学能源与动力工程学院,中交广州航道局有限公司

    基金: 国家自然科学基金青年项目(No.51706161),国家级大学生创新创业训练计划(20181049705012),武汉理工大学自主创新研究基金(2018NDB107)

    分类号: U674.31

    DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2019.03.15

    页码: 76-81+86

    总页数: 7

    文件大小: 3021K

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