SSB01 P22 Mors bij Cutters

Geplaatst op: 29 maart 2021

Aanleiding van het project

Het baggeren van gesteente met een cutterzuiger gaat gepaard met relatief veel mors. Deze inefficiency leidt tot produktie verlaging en extra energieverbruik, resulterend in hogere kosten per gebaggerde m3. Het is onduidelijk hoe het ontwerp en operationele methoden van invloed zijn op de hoeveelheid mors.

Doel van het project

Doel van het project is het inzichtelijk maken van de deelprocessen, door modellering en simuleren van het proces middels numerieke methoden, aangevuld met experimentele proeven. Het uiteindelijk opgeleverde model zal in staat zijn om het ontwerp van een snijkop en de werkmethode te optimaliseren.

Omschrijving van de activiteiten

2012: Inventarisatie
2013: Analyse uitgevoerde proeven
2014: Modellering / simulaties
2015: Uitvoeren van proeven
2016: Toetsen van de modellering
2017: Rapportage
2018: Eindrapportage, proefschrift moet nog worden afgerond

Verwachte resultaten

Inzicht in de verschillende deelprocessen
De deelprocessen in een cutter zijn onder te verdelen in:
1. de stroming van water door de draaiende snijkop en de afzuiging
2. de beweging van stenen ten gevolge van de stroming
3. de beweging van de deeltjes door de bewegende snijkop
4. de stroming van het water door de aanwezigheid van de stenen

Simulaties van het baggerproces rond een snijkop
De 4 punten bij het bovenstaande kopje zijn gesimuleerd en gevalideerd of geverifieerd.

Experimenten
Er zijn snelheidsmetingen uitgevoerd in een versimpelde snijkop. Deze snijkop is versimpeld zodat er vanaf 1 kant ingekeken kan worden en vanaf die zijde gemeten kan worden.
Er kunnen ook steentjes of knikkers toegevoerd worden. De posities en banen van de steentjes is vastgelegd met een highspeed camera.

Modellering van het mengselvormingsproces
Het mengsel wordt als losse deeltjes gemodelleerd, omdat de botsingen met de deeltjes onderling en de deeltjes met de bladen van de snijkop belangrijk zijn.

Proefschrift
In het proefschrift staat een literatuurstudie over eerdere uitgevoerd (bagger)onderzoek. De methodiek voor het modelleren van de stenen in de snijkop wordt beschreven. Verder worden een aantal validatiecasussen behandeld. Als laatste wordt de stroming in het numerieke model vergeleken met de experimenten.

Model voor berekenen van de hoeveelheid mors
Met de bovenstaande validatie van de deelprocessen is het mogelijk om het gedrag van gesneden steen in een snijkop te beschrijven. De promovendus heeft een model draaien die de stenen in een een gesimplificeerde snijkop beschrijft.

Innovativiteit

Het consortium richt zich op uitvoering van het onderzoek door middel van numerieke methoden en experimentele proeven. Met de meest recente technieken op het gebied van numeriek modelleren is dit nog niet eerder gerealiseerd. De proeven zullen worden bemeten met apparatuur volgens de laatste stand der techniek. Ook dit is niet eerder uitgevoerd.

Valorisatie

Resultaten van het onderzoek zullen periodiek worden gedemonstreerd op seminars. Wetenschappelijke artikelen zullen worden geschreven, evenals een proefschrift aan het eind van het onderzoek. Deze activiteiten zullen worden geïnitieerd door de TU Delft en de promovendus. Resultaten van het onderzoek zullen worden gebruikt om produktie voorspellingen te verbeteren en om het ontwerp van snijkoppen te optimaliseren.

Link naar projectresultaten…