航道疏浚是国家蓝色港湾行动的重要一环,利用绞吸式挖泥船进行航道疏浚是目前最为有效的方式之一。绞吸式挖泥船利用绞刀切下或绞松水底的土壤和岩石,将其与水混合,之后经过吸泥管吸入管道,最终通过排泥管送至排泥区。绞刀是绞吸式挖泥船的核心部件,在施工过程中绞刀持续旋转并与切削介质发生相互作用,被绞散的砂土一部分被弹飞,余下的大部分则随着绞吸作用进入吸泥管送至排泥区。绞刀的选型和工况参数的选取对其切削功率、导送效率和导送比率有很大的影响,故对其进行优化设计可对提高挖泥船疏浚效率。绞刀水下绞吸砂土是一个流固耦合问题。本文利用离散单元法来求解颗粒相,用流体动力学的方法来求解连续相,充分考虑了砂土颗粒之间以及砂土、绞刀与流体之间的相互作用,进行了较为完整的绞刀水下绞吸砂土过程的数值模拟。然后分析了五臂和六臂两种绞刀绞吸砂土的切削功率、导送效率和导送比率不同工况下变化规律。本文利用单球模型对固体颗粒建模,利用考虑JKR黏附接触的HertzMindlin模型来描述颗粒之间的相互作用,并对模型参数进行了虚拟实验标定。通过调节形状因子来调节颗粒的沉降速度以达到利用大颗粒来模拟小颗粒的目的,并讨论了液体粘度对于颗粒运动的影响。根据不同绞刀模型建立了流体计算域模型,利用多重参考系理论（MRF）来描述流体网格的运动,通过编写用户子程序对流场重要边界进行了定义。通过两个软件的联合,进行流固耦合计算,得到了绞刀水下绞与吸的完整过程,并得出如下结论:（1）两种绞刀的转动功率随转动速度增大而明显增加,随横移速度增大逐渐增加但相对较为缓慢,两种绞刀功率基本相同。（2）两种绞刀导送效率随转动速度增大先上升后下降,随横移速度增大一直上升,并且六臂绞刀在不同工况下的导送效率要明显优于五臂绞刀;绞刀附近流场的分析以及流体计算域内压力的分析表明,六臂绞刀旋转形成的压力梯度更大,流线更密集且流体速度大,形成的流场更有利于颗粒吸入;（3）通过对颗粒工厂生成位置的特殊设计统计了绞刀绞吸砂土过程中的导送比率,可得两种绞刀导送比率随横移速度的增加大体呈现下降的趋势,随转动速度的增加持续下降。本论文的工作提供了一种研究不同工况参数及绞刀类型对于绞刀导送性能影响的研究方法。利用两个软件进行双向动力联合计算可以较为真实的还原实际的绞吸状况,进而对工程中工况参数以及绞刀类型的选取提供理论支撑。