耙头高压冲水与高压冲水泵匹配性研究

以上航局3000 m3等级耙吸挖泥船建造项目为依托,结合项目中4500 m3耙吸挖泥船耙头研制,深入研究耙臂冲水管系沿程阻力及喷嘴布置对耙头冲水的影响。采用数值模拟方法对4500 m3耙吸挖泥船耙头高压冲水管路及喷嘴流速进行了计算,依据高压冲水泵性能曲线开展工况点的匹配性分析。针对喷嘴附近局部过流面的流场分布,进一步优化耙头内部高压冲水过流区域形状和喷嘴结构形式,有效降低管路阻力,减小了高压冲水沿耙臂管路输送至喷嘴过程的能量损失,显著提高了喷嘴冲水流速,形成了与高压冲水泵工况点相匹配的耙头冲水管系和喷嘴设计方案。

波浪作用下泥驳稳定性的二维数值模拟研究

使用两相流动模型与重叠网格技术建立了周期波浪作用下泥驳横摇晃动过程的二维数值计算模型,考察了水浪作用下船舶横摇与泥舱内泥浆晃荡的液-固耦合效应对船舶稳定性的影响,随后分析了不同装载程度的泥浆对船舶摇晃衰减程度的影响。计算发现,相同周期波浪下,空载时横摇倾角幅值达到8%的泥驳在满载泥浆后降低为4%,竖直颠簸的振幅也减少了40%。分析表明,泥舱内的泥浆晃动经常与波浪具有相反的运动趋势,表现出抑制浪致横摇的效果,但有时也会导致泥驳的反向摇晃。忽略整船转动惯量的变化,泥驳减摇性能并不总与装泥量正相关;针对具体波浪,在泥舱中装载适量泥浆甚至清水可使泥驳或类似的开底挖泥船具有最佳的航行稳定性。

基于流固耦合方法的漂浮塔柱式风力电站减振器设计

假设漂浮式风力发电站Hywind用于我国海域内,对其在涌浪、浮力及内部减振器共同作用下的扭转响应进行了理论分析。针对电站塔柱的具体结构和涌浪形式,按调频减振的原理设计了三款减振器。经过模型简化后,使用分离求解双向耦合的数值模拟方法对减振器抑制Hywind电站塔柱在涌浪作用下发生的周期性受迫扭转振动的特性进行求解。数值结果用于指导减振器的参数优化,优化后的三种减振器的抑振力幅值接近了理论设计值,其中联合减振器结合了其余两者的优势,在相同的空间中安装1.82%的减振质量可以抑制17%的扭振幅度,具有进一步研究和推广价值。

适用于硬质土的七刀臂绞刀研制及应用

本文以3500 m^(3)/h绞吸挖泥船绞刀头为研究对象,分析常规6臂绞刀头在盐城港滨海港区南区液体散货码头一期工程疏浚工程中遇到的绞刀冲击大、刀齿断裂严重等问题,提出了适用于高贯入击数的硬质土7臂绞刀设计方案。通过优化绞刀轮廓线、绞刀刀齿布置等设计,减小了绞刀单齿切削量。经在相同区域盐城滨海港LNG项目现场应用,新型7刀臂绞刀能够有效解决挖掘过程中绞刀冲击的现象,提升了设备稳定性,从而提高了船舶生产效率,加快了施工进度。