巩明鑫 霍梦佳 王国亮

摘 要：根据相关理论分析成果，借助于大学科研平台建立了船坞排水系统的物理模型，针对不同工况进行了多种模型试验，得到了船坞、泵房、流道及泵管中的流型分布，分析了各工况下的排水系统水力性能，结果表明防涡流装置可以有效避免涡流的产生，干船坞泵房的设计满足相关水力要求。本文研究思路及试验方法对国内外的工程有一定的指导意义。

关键词：物理模型试验;泵房;船坞;涡流

沙特国王港项目是在建的世界上规模最大的“超级船厂”，项目将新建三座大型船坞。其中2号干船坞基本尺寸为：坞长374m，坞宽90m，坞底高程-10.8m。该船坞的泵房由三个独立的泵舱组成，容纳三台立式混流泵（EBARA2000VZM），单台额定容量达37000m?/h。通常情况下，三台泵的总额定排水量约为111000 m?/h。

为了预测排水管路及泵入口处的流型，本文建立了干船坞排水系统的物理模型（本文仅研究2号船坞DD2），通过试验观察干船坞中的自由表面涡流以及泵进水口的流动状态，检查泵运行时在流道入口处可观察到旋涡和气泡夹带的所有可能的工作水位，研究模型在几种定义的工况下的水力性能，试验将反映干船坞泵房的设计是否满足ANSI/HI 9.8-2012的水力要求。

1模型设计

建立的模型包括船坞、船坞底部排水流道、泵房和泵管等，通过水箱和循环泵实现水循环。模型中泵房的设计均为封闭式结构，泵房内没有自由水表面。坞底流道入口横截面严格按照实际干船坞建模，保持入口的形状和大小，水位和测试流量，在进入泵舱之前水流可以完成很好地发育。……