基于CFD的環(huán)保絞刀裝置流場性能分析研究.pdf

1、環(huán)境保護在我國經(jīng)濟社會發(fā)展過程中面臨著重要考驗，基于環(huán)保目的的環(huán)保疏浚清淤工程越來越受到人們的重視。環(huán)保清淤工程是一門涵蓋施工工藝方法和清淤機具應(yīng)用的綜合技術(shù)。目前比較流行的環(huán)保清淤機具主要有與工程船舶相配套的環(huán)保絞刀設(shè)備等?；诖?本文結(jié)合所在研究室開展疏浚船舶吸揚系統(tǒng)動力匹配研究的需要，根據(jù)挖泥船的工作模式和清淤機具的工作特性，重點開展了疏浚船舶吸揚系統(tǒng)綜合試驗平臺前端機構(gòu)設(shè)計及環(huán)保絞刀裝置流體特性分析研究工作。
　　在前端裝

2、置結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，以某航道工程局所屬的長鱷3號絞吸式挖泥船為主要參考對象，結(jié)合我校實驗室實際情況，完成了試驗臺前端裝置的設(shè)計、關(guān)鍵部件重要參數(shù)的選擇與校核、具體圖紙設(shè)繪等研發(fā)工作。
　　在環(huán)保絞刀的設(shè)計方面，結(jié)合相關(guān)文獻資料建立了絞刀數(shù)學(xué)模型,根據(jù)工程實際特點確定了相應(yīng)的參數(shù)。依據(jù)所設(shè)計的絞吸式挖泥船環(huán)保絞刀的參數(shù),在Pro/E軟件中建立了特定工況下環(huán)保絞刀裝置的實體模型。
　　最后把建好的環(huán)保絞刀模型導(dǎo)入Gambit中進行網(wǎng)

3、格劃分,并對網(wǎng)格進行了局部加密以及光滑處理，然后檢查所劃分網(wǎng)格的質(zhì)量。經(jīng)過多次嘗試后得到了質(zhì)量比較高的網(wǎng)格，并認定可以進行CFD分析。
　　通過CFD計算結(jié)果完成了如下工作：根據(jù)在不同轉(zhuǎn)速下得到的壓力分布圖，系統(tǒng)的分析了絞刀保護罩的受力情況，并對保護罩的設(shè)計制造提出建議。通過對比不同轉(zhuǎn)速下的Y-Z平面速度矢量圖，認為在20r/min的轉(zhuǎn)速下存在能量浪費，不符合工程經(jīng)濟性的原則。在60r/min的轉(zhuǎn)速下罩體內(nèi)部分流體因為離心力過大而