射流助推式ROV型開溝機(jī)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(shí)現(xiàn)電網(wǎng)國際化和區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)程中起著重要作用。為了對(duì)其進(jìn)行的保護(hù)通常為挖溝埋設(shè)，對(duì)于浙江沿海海底地形復(fù)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(jī)在后挖溝技術(shù)中最為常用。而現(xiàn)有ROV型挖溝機(jī)在推進(jìn)器作為動(dòng)力時(shí)相對(duì)于履帶推進(jìn)時(shí)沖刷功率下降，使沖刷效率下降。因此，研究不同因素對(duì)沖刷效果的影響，對(duì)優(yōu)化射流助推型ROV型挖溝機(jī)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(yàn)和數(shù)值仿真，分析驗(yàn)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(jī)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(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)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(jī)現(xiàn)狀和作業(yè)需求的基礎(chǔ)上，提出了提高該類挖溝機(jī)效率的方法，并分析了沖刷參數(shù)對(duì)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(yīng)力和

3、輸沙率的關(guān)系。
　　本文第三章采用了Flow-3D軟件進(jìn)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(shí)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(duì)沖刷過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并分析了改變沖刷靶距和噴嘴間距時(shí)對(duì)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(jì)單噴嘴沖刷的縮小模型靜態(tài)沖刷和移動(dòng)沖刷試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)需求選定了試驗(yàn)底質(zhì)并進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)平臺(tái)的調(diào)節(jié)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，以

4、及試驗(yàn)用噴射系統(tǒng)等，并設(shè)計(jì)了觀測(cè)裝置。
　　本文第五章對(duì)比了單噴嘴沖刷的仿真和試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)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(duì)沖刷效果的影響，以及不同沖刷參數(shù)時(shí)沖刷輪廓的自相似性;移動(dòng)沖刷試驗(yàn)主要分析了移動(dòng)沖刷時(shí)，不同沖刷角的沖刷效果、不同移動(dòng)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(duì)全文的主要研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)其存在的不足提出了進(jìn)一步研究和改進(jìn)的方向。