蓝色科研看中心|疏浚过程与设备试验平台

为深入贯彻中交集团“666”战略框架与“1545”建设目标以及中交疏浚“1446”发展战略和“123456”工作方针,彰显疏浚国家中心打造世界一流疏浚与海洋原创技术策源地与战略科技力量的攻坚成效,现推出“蓝色科研看中心”系列专栏,聚焦公司核心科研平台、自主研发成果及工程应用实践,展现公司在疏浚、海洋、生态治理等领域的技术突破与创新实力,推动科技成果向新产业、新模式、新动能加速转化,为集团打造世界一流企业注入强劲科创动能。

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高端试验装备与大比尺模型试验平台,可为疏浚机理研究与关键技术攻关提供坚实支撑,有效提升核心装备性能,持续增强疏浚工程实施能力与作业效率。疏浚技术装备国家工程研究中心立足疏浚工程实际需求,围绕疏浚装备作业特性,研发建成系列化大比尺疏浚技术装备试验平台,涵盖疏浚过程与设备试验平台、多功能疏浚机具波浪水槽试验平台、耙吸挖泥船泥舱模型试验平台及系列泥泵管道输送试验平台等,实现了疏浚机具水下挖掘、疏浚物料泵管输送、耙吸挖泥船泥舱装舱溢流等关键疏浚过程模拟试验的全面覆盖,是目前全球规模最大、功能最全、装备水平最先进的疏浚专业试验平台。本期重点对“疏浚过程与设备试验平台”进行介绍。


疏浚过程与设备试验平台总长118m、宽11.2m、深2.5m,试验区净宽 9m,平台整体呈阶梯式布设,深度由南至北在3.7m至6.7m之间渐变,其中绞吸试验区深度达6.7m。平台配套耙吸试验台车主要技术指标为:最大拖曳速度3m/s,对应最大拖曳力140kN,可开展耙吸、绞吸、抓斗三类主流挖泥船疏浚系统及核心机具模型试验,并实现疏浚全过程模拟。

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平台配备一套最大工作水深2m的造波系统,可生成波高0.02~0.6m、周期0.5~6s的正弦波、孤立波、椭圆余弦波等规则波,也可复现P-M谱、MPM谱、B谱、J谱及海港水文规范谱等国内外常用不规则波,并支持自定义波谱模拟。此外,平台配置3台1000m³/h 双向轴流泵,最大合成流量达3000m³/h,可结合不同水深条件模拟相应流速水流。

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该平台可开展挖泥船在波浪、水流、土体等多核心参数耦合工况下的中试试验,在完成疏浚系统与装备性能试验的同时,兼顾疏浚过程自动化监控系统模拟,还可开展多项船模相关试验,包括耙吸船、泥驳深浅水航行,绞吸船与抓斗船在波浪作用下的定位特性及受力分析,以及船行波等试验研究。

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平台可开展疏浚作业机理、疏浚工艺、疏浚装备自动控制等多方向的物理模型试验研究。已完成耙吸挖泥船耙齿切削土体机理、土体物理力学特性对切削阻力的影响、绞刀刀齿不同参数与岩石间的相互作用关系、室内艏喷物理模型试验、码头清淤装备运动响应及受力特性、挖泥船 DPDT 技术水池模型试验,以及箱涵清淤机器人装备试验等多项疏浚技术与装备试验研究。

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平台可开展深海采矿车试验样机水池试验、深海矿产(沉积物)采集效率与悬浮羽流扩散特性试验、河湖库清淤装备测试、水下机器人功能性测试验证等重大水下施工与作业装备的室内试验,为未来产业提供中试验证场景。