磨损是工业生产中十分常见的一种材料耗损现象。近些年来,随着国内外港口建设、航道升级整治以及相关江河湖泊的开发和扩能,疏浚工程量快速增长。在我国南海“吹沙填礁”工程、曹妃甸港口建设、长江黄金水道的修复和大连新机场填海等工程中,挖泥船都得到了广泛应用。其施工作业主要依靠绞刀、耙斗等挖掘,泥泵抽排,管道输送来完成。管道泥浆输送是挖泥船工作的重要环节之一。磨损是一种常见的导致管道失效的形式。管道一旦发生破损,将直接影响到挖泥船施工的安全有效运行,泥浆的泄露还会造成环境污染。随着国家节能减排口号的提出和疏浚市场的竞争日趋激烈,提高经济效益,降低施工成本将成为一个大的趋势。因此,研究疏浚管道磨损规律,探索管道更换策略,对于保证挖泥船安全运行、降低施工成本和保护环境具有重要意义。本文以长江航道局科技项目为依托,旨在通过数值模拟,研究疏浚管道在泥浆冲蚀条件下磨损的分布规律及特点,并对比实船磨损数据,得出实际生产中疏浚管道磨损的规律,提出管道检修和更换的策略,为实际生产提供理论依据。主要的研究内容如下:(1)对固液两相流动中的颗粒运动规律进行了阐述,分析了管道磨损产生机理,并对影响磨损的主要因素进行了分析。(2)建立连续相模型、湍流动力学模型和冲蚀磨损计算等数学模型。运用相关软件对水平直管和90°弯管进行物理建模和网格划分,在Fluent软件中进行研究参数、边界条件的选取和模型设置,然后进行冲蚀磨损仿真实验,分别对浆体流速、浆体浓度、粒径大小和冲蚀角度四个影响磨损的因素进行分析,研究管道磨损变化规律,得出了以下结论:挖泥船管道磨损一般集中在管道的中下部,其中下部磨损情况最为严重;浆体流速、浆体浓度和粒径大小的增大都会使冲蚀磨损加剧。(3)筛选实船磨损数据,验证仿真实验合理性和正确性。结合仿真实验结果和实际工程中管道的磨损情况,提出了管道翻转更换策略,对延长管道使用寿命和提高工程经济效益提出合理建议。