蓝色科研看中心|多功能疏浚机具波浪水槽试验平台

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。

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,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“多功能疏浚机具波浪水槽试验平台”进行介绍。

多功能疏浚机具波浪水槽试验平台总长107m、净宽2m、有效水深2.5m。试验平台配置造波系统,最大工作水深2m,可生成最大波高0.6m、周期0.5~6s的正弦波、孤立波、椭圆余弦波等规则波;亦可复现P-M 谱、MPM谱、B谱、J谱及海港水文规范谱等国内外典型不规则波,同时支持自定义波谱生成。

本平台与疏浚过程与设备试验平台共用一套造流系统,配置3台单台流量1000m³/h双向轴流泵,总最大造流流量可达3000m³/h,可依据试验水深精准模拟不同工况水流流速。同时配套额定功率90kW造风系统,水槽无水工况下造风风速可达10m/s 以上;水深1m及以上时,造风风速可达到20m/s以上。

试验平台功能完备,可开展疏浚机具性能试验、风浪流耦合作用下疏浚设备作业与航行工况及部件受力测试,同时可研究各类水工结构在波流作用下的响应特性,以及波浪水流环境下泥沙运动演化规律等多类模型试验。

试验平台可面向疏浚作业机理、疏浚施工工艺、疏浚装备自动控制等多个研究方向,开展专业化物理模型试验。可模拟风、浪、流联合作用工况,针对疏浚机具运动特性、高压射流破土机理、水工结构稳定性、泥沙输移运动规律等开展系统试验;能够复现大比尺外海长周期波浪、海流及强风环境,探究海洋环境要素对疏浚设备及施工过程的影响。平台可搭载全套疏浚试验装置,真实模拟挖泥船实际疏浚作业全过程。

试验平台已面向疏浚技术与装备、海洋工程、生态环保工程等领域开展各类物理模型试验,有力支撑了疏浚及海工装备研发、环保工程技术攻关与相关基础理论研究,推动相关领域技术创新与学科理论体系完善发展。