深海多金属硫化物集矿罩的流场分析和参数优化

• 作者: 刘少军 吕彤 戴瑜 胡建华 胡琼
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 深海多金属硫化物 固?液两相流 参数优化
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 机械工程? 控制科学与工程
• 页码范围: 1198-1203
• 页数: 6页
• 分类号: P744|TD807
• 字数: 3888字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2017.05.011

摘要

在1种新的深海多金属硫化物开采设备的基础上,以双螺旋滚筒采集罩下的流体为研究对象,针对硫化物采集过程中可能形成的复杂多相流以及可能造成对周围海域生态环境污染等问题,采用Fluent的Coupled SIMPLE算法及RNG k?ε湍流模型对流场进行仿真计算和分析比较,并且对多个物理参数,如2个滚筒之间的中心距、滚筒的转速、转动方向、矿物的堆积高度、矿物的颗粒直径和抽吸速度等进行优化.研究结果表明:为了达到最优的抽吸效果,2个滚筒中心距有最优值;海水入口处的速度不是越大越好,当海水入口处速度达到2 m/s后,再增加海水速度对缩短抽吸时间的效果不明显;2个滚筒相向运动对缩短抽吸时间效果明显;减少矿物粒径对缩短抽吸时间效果不明显.