射流助推式ROV型開溝機噴射臂及其沖刷過程研究.pdf

1、海底電纜輸電工程是跨海域輸電聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)的關(guān)鍵部分，在實現(xiàn)電網(wǎng)國際化和區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)進程中起著重要作用。為了對其進行的保護通常為挖溝埋設(shè)，對于浙江沿海海底地形復雜、流急多礁的惡劣條件，后挖溝技術(shù)最為適用，而ROV型挖溝機在后挖溝技術(shù)中最為常用。而現(xiàn)有ROV型挖溝機在推進器作為動力時相對于履帶推進時沖刷功率下降，使沖刷效率下降。因此，研究不同因素對沖刷效果的影響，對優(yōu)化射流助推型ROV型挖溝機噴射系統(tǒng)是十分必要的。本文通過理論分析、縮小模型

2、試驗和數(shù)值仿真，分析驗證了噴射臂參數(shù)與沖刷效果的關(guān)系。
　　本文第一章主要介紹了本課題的研究背景、挖溝機及其噴射系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。根據(jù)作業(yè)需求和各類挖溝機的優(yōu)缺點分析，提出了本課題的研究意義和研究的主要內(nèi)容。
　　本文第二章在分析射流助推型ROV型挖溝機現(xiàn)狀和作業(yè)需求的基礎(chǔ)上，提出了提高該類挖溝機效率的方法，并分析了沖刷參數(shù)對效率提升的影響。結(jié)合噴嘴沖刷過程中的射流破土基理和射流沖淤基理，分析上述沖刷參數(shù)及其它參數(shù)與破土應力和

3、輸沙率的關(guān)系。
　　本文第三章采用了Flow-3D軟件進行了噴射沖刷仿真來分析了單噴嘴沖刷過程以及組合噴嘴沖刷時相鄰噴嘴間的影響。從沖刷過程的流速和壓力分布、懸沙濃度等參數(shù)的的變化對沖刷過程進行了詳細的分析，并分析了改變沖刷靶距和噴嘴間距時對相鄰噴嘴沖刷效果的影響改變。
　　本文第四章根據(jù)相似模型理論設(shè)計單噴嘴沖刷的縮小模型靜態(tài)沖刷和移動沖刷試驗。根據(jù)試驗需求選定了試驗底質(zhì)并進行了分析，設(shè)計了試驗平臺的調(diào)節(jié)裝置和驅(qū)動裝置，以

4、及試驗用噴射系統(tǒng)等，并設(shè)計了觀測裝置。
　　本文第五章對比了單噴嘴沖刷的仿真和試驗結(jié)果，驗證了仿真結(jié)果的可靠性，并分析了沖刷角、沖刷靶距、沖刷流量、以及沖刷流速對沖刷效果的影響，以及不同沖刷參數(shù)時沖刷輪廓的自相似性;移動沖刷試驗主要分析了移動沖刷時，不同沖刷角的沖刷效果、不同移動速度的沖刷效果以及不同沖刷參數(shù)下的沖刷斷面的自相似性。
　　本文第六章對全文的主要研究工作進行了總結(jié)，并對其存在的不足提出了進一步研究和改進的方向。