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摘要
本文根据切削头的结构和工作原理建立数学模型和计算机模型,研究了深海环境下切削头绞吸流场模型中绞吸流量、绞刀转速、挖掘深度和吸口位置对绞吸能力的影响。通过分析绞吸流场的出口固相体积分数变化规律、流场速度分布变化规律、固相浓度分布规律,间接分析了绞吸效率。结果表明:在1000 m3/h绞吸流量内增加绞吸流量能够明显有效地提高绞吸的效率,当超过1000 m3/h时,绞吸效率不再提高,维持在一个相对较高的稳定水平。当绞刀转速在10～25r/min范围内时,绞吸效率稳定在95%左右的较高水平,当转速大于25 r/min时,绞刀转速增加,绞吸效率降低。当绞刀的挖掘深度低于0.5 m时,绞吸效率随着挖掘深度的增加而增加,在0.5～0.7 m之间时,管道入口固相体积分数较高,绞吸效率也达到了最高值,当大于0.7 m时,绞吸效率随着挖掘深度的增加反而降低。当吸口位置偏离角度为0～30°时,切削头绞吸效率在94%以上且差别不大,当偏离位置大于30°时,切削头绞吸效率急剧下降。
