挖泥船泥沙输送动态特性研究

摘要

中国江河湖泊多，泥沙淤积问题严重，大量淤积的泥沙使得河湖的行船、蓄洪能力下降，对人民的生命财产造成威胁，对长江黄河等水域进行清淤疏浚已成为长期和艰巨的任务。 在河湖疏浚及港口航道建设工程中，广泛应用绞吸式和耙吸式挖泥船。这些类水力式挖泥船，均采用泥泵、管道输送泥沙。泥沙输送过程动态特性直接关系到挖泥船作业的效率和经济性，因而受到疏浚界的广泛关注。本文研究了泥沙输送管道阻力计算模型、泥泵特性、泥泵驱动机特性、机泵匹配特性和工作点计算方法，利用计算机Visual Basic编程语言，在对泥泵输运泥沙管道系统进行数学描述的基础上，进行了泥泵输运泥沙工况的仿真计算。针对不同土质特性，对泥泵串联输送泥沙进行了仿真计算，得到了泥泵转速、扬程、柴油机功率、泥泵入口压力、管道流速等一系列参数在某一工况下的运行值。本文工作有助于进一步认识泥沙输送过程，这为挖泥船安全高效运行和泥沙长距离输送提供了有益的参考依据。 本论文的研究成果，特别是所编写的计算程序，可为大型挖泥船的设计和设备选型，以及疏浚工程中挖泥船高效、安全运行提供依据，这将对国内疏浚技术的基础研究及疏浚业的发展具有比较重要的意义。