喷射式挖沟机的喷嘴参数设计及数值模拟

喷射式挖沟机的喷嘴参数设计及数值模拟

论文摘要

喷射式挖沟机的喷射臂上布置垂向喷嘴和斜向喷嘴以实现设计冲刷沟形。本文针对喷嘴参数设计中未考虑喷嘴半径与喷嘴倾斜角度之间关系的问题,提出了一种设计方法使垂向喷嘴和斜向喷嘴射流在土层表面冲击压强相等。根据已有的理论公式推导斜向喷嘴半径大小与其倾斜角度的关系,采用CFD软件对不同半径和倾角的喷嘴进行数值模拟,计算结果显示冲刷剖面沟深符合理论预期,证明了这2种喷嘴射流的冲击压强一致。同时本文分析了斜向喷嘴倾斜角度对冲刷沟形剖面的影响,倾斜角度越小,冲刷沟底部越为平坦;倾斜角度越大,沟底中间堆积泥沙越多。为以后的喷嘴半径参数的设计和斜向喷嘴倾斜角度的优化提供了可靠方案。

论文目录

  • 1 喷嘴参数设计
  •   1.1 喷嘴形式
  •   1.2 设计方法
  •     1.2.1 喷嘴半径设计
  •     1.2.2 斜向喷嘴向内倾斜角度设计
  •   1.3 数值工况设计
  • 2 数学模型
  •   2.1 控制方程
  •     2.1.1 连续性方程
  •     2.1.2 动量方程
  •     2.1.3 湍流模型
  •     2.1.4 泥沙冲刷模型
  •   2.2 模型验证
  • 3 数值模拟
  •   3.1 几何模型
  •   3.2 边界条件
  •   3.3 物理模型
  • 4 结果分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邹丽,徐伟桐,孙哲,于游,金国庆

    关键词: 喷射式挖沟机,斜向喷嘴,参数设计,数值模拟,冲刷沟形,冲刷剖面

    来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 海洋学

    单位: 大连理工大学船舶工程学院,工业装备结构分析国家重点实验室,高技术船舶与深海开发装备协同创新中心

    基金: 国家自然科学基金项目(51522902,51579040),青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金项目(QNLM2016ORP0402),中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT17ZD233,DUT17RC(3)017),工信部联装项目([2016]22号)

    分类号: P756.2

    页码: 1816-1822

    总页数: 7

    文件大小: 284K

    下载量: 155

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