海洋疏浚泥固化試驗(yàn)系統(tǒng)研制及數(shù)值仿真.pdf

1、本文依托浙江省科技廳公益項(xiàng)目“海洋疏浚泥固化試驗(yàn)裝置研制及產(chǎn)業(yè)化研究”，研究海洋疏浚泥固化用于填方工程所應(yīng)用的管中混合固化工藝，主要內(nèi)容包括固化劑配比、疏浚淤泥管中固化試驗(yàn)裝置研制和CFD數(shù)值仿真等。為解決海洋疏浚淤泥處置和沿海城市工程用土短缺的矛盾，配制以水泥+粉煤灰+生石灰為主的三摻固化劑，通過改進(jìn)現(xiàn)有海洋疏浚淤泥處理工藝，運(yùn)用管中混合固化工藝，將疏浚泥固化改良為工程用土，實(shí)現(xiàn)海洋疏浚泥的資源化利用。結(jié)合疏浚淤泥的特點(diǎn)，簡化施工過程

2、，研制一套管中混合固化裝置，對該工藝的現(xiàn)場實(shí)施具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。
　　海洋疏浚泥管中混合固化試驗(yàn)主要包括固化劑配制、試驗(yàn)裝置的研制及室內(nèi)試驗(yàn)，本文是以現(xiàn)場試驗(yàn)為依托，通過CFD模擬開展試驗(yàn)裝置的管內(nèi)混合情況和邊界條件研究，主要工作包括：固化劑配比試驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果處理分析，提供多組固化劑配比；試驗(yàn)裝置的選型、組裝、現(xiàn)場試驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果獲取和固化土強(qiáng)度測試，同時為CFD模擬的邊界入口條件提供參考；試驗(yàn)裝置的數(shù)學(xué)模型建立

3、后，依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行CFD模擬，主要為試驗(yàn)裝置CFD模擬優(yōu)化提供合適的研究方法。CFD模擬通過調(diào)整輸泥管道中固化劑入口角度、空氣入口與擴(kuò)大管的間距、空氣入口角度、調(diào)整擴(kuò)大管的形狀、調(diào)整輸泥管直徑以及交換空氣入口與擴(kuò)大管的位置等六種試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，借助Tecplot繪制仿真后擴(kuò)大管后的橫剖面疏浚泥相圖和管內(nèi)各相體積分?jǐn)?shù)變化情況曲線，提出優(yōu)化方案。同時，通過CFD模擬不同空氣入口壓力下，空氣入口壓力極限值、管內(nèi)壓損情況和管內(nèi)各相體積分?jǐn)?shù)變