绞吸式挖泥船的输泥管道系统中，管道中的泥浆成份复杂，流态不稳定，输泥工况参数多，且变化不稳定，容易导致泥浆管道输送阻力大、泥泵能耗高、管道容易堵塞、管壁磨损严重和管道输送距离短等问题，影响疏浚工程进度，提高生产成本。为解决以上问题，需要明确泥浆在管道输送中的动力学特性，探索影响泥浆管道阻力的关键因素，提出优化输送参数、减小管道阻力的方法，最终达到避免管道堵塞，降低管道磨损和延长输送距离的目的。 本项目深入分析了泥浆管道输送的动力学特性，提出在一定环境和工况条件下，加气助送可减小泥浆与管壁之间摩擦，有效降低泥浆输送能耗及磨损、延长管道输送距离。因此，本项目主要围绕加气输送的减阻机理、减阻效果、减阻范围等问题开展研究，主要研究方法为理论分析与试验验证相结合，主要研究内容如下： （1）明确疏浚泥浆的基本性质和分类，分析泥浆在管道内部的流态，分析气体喷入泥浆后对管道内部流态的影响。判断不同输送参数下管道内部泥浆的流型，主要分为分层流、定床段塞流、动床段塞流及均匀段塞流四种流型。采用电容层析成像方法对管道内气液两相流流态进行识别，并分别建立了每种流态的数学模型，计算得出管道内部的压力分布数据，利用压力梯度的大小评价多相流管道阻力特性。 （2）改造设计加气输送试验台，对数据采集系统及测控系统进行了优化，研制了电容层析成像泥浆测试系统；设计并试制了几种不同类型的加气装置进行比较。 （3）开展加气输送试验，泥浆体积浓度从清水到30%浓度逐步递增。试验采集了大量的数据并进行归纳整理，与理论模型的计算结果进行对比，检验加气输送数学模型的准确性并明确数学模型的适用范围。评价加气设备的功效和加气输送减阻效果，为管道加气输送技术提供理论基础和试验依据。 2100433B