绞吸式挖泥船在湖泊清淤、航道整治、港口建设和吹填造地等工程中广泛应用并发挥着重要作用。其工作过程是利用泥泵吸泥并通过长距离管道输送到指定地点。疏浚泥浆具有浓度高、颗粒不均匀和成分复杂等特点,其输送过程属于高浓度固-液两相流输送,存在管阻大、能耗高、易堵管和排距短等技术问题,严重地影响挖泥船的生产效率、作业范围和生产成本。加气助送作为解决这些问题的重要技术手段之一,在一定环境条件和工况下可以有效减小管道阻力,降低管壁磨损和延长管道输送距离。本课题组在试验中将适量的空气注入高浓度泥浆,改变管道内泥浆的流态,减小管道阻力,在加气助送技术基础之上重新设计和匹配关键疏浚设备,旨在实现疏浚系统的整体最优化。具体研究内容包括建立气-固-液三相流理论模型,探索加气减阻机理,仿真并实验验证其匹配模型,改进原有三相流管道输送试验台,优化设计加气喷嘴,进行不同管径的管道试验、优化工况参数并做出能效比分析。