| 深海采矿循环式水力集矿系统设计与数值研究 |
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| 引用本文： | 赵伟杰,肖龙飞,赵国成,刘明月.深海采矿循环式水力集矿系统设计与数值研究[J].海洋工程,2020,38(5):99-106. |
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| 作者姓名： | 赵伟杰 肖龙飞 赵国成 刘明月 |
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| 作者单位： | 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室, 上海 200240 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2016YFC0304103）；上海市科技创新行动计划项目（19DZ1207300） |
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| 摘 要： | 为使深海采矿作业更为高效、环保，提出了一种用于深海采矿的循环式水力集矿系统设计方案。该系统主要由集矿头、矿-沙分离器、水-沙分离器、水泵以及连接各部件的管道组成。采用基于欧拉法的液固两相流计算模型对该系统的关键问题，即矿-沙分离器和水-沙分离器的泥沙颗粒流动进行数值研究。相间拖曳力采用Richardson-Zaki模型。液相与固相湍流分别采用标准k-ε模型和Tchen湍流响应模型。该模型经验证对于直径0.165 mm与0.27 mm细颗粒具有较高精度。利用该模型，以0.165 mm泥沙颗粒为例，得到了两种分离器的分离效果与入口流速之间的规律，分析了两者颗粒浓度分布与流场特征。结果表明，两种分离器的性能均与入口流速有关，在选取适当入口条件时均可取得良好效果。
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| 关 键 词： | 深海采矿 水力集矿系统 欧拉两相流 数值研究 |
| 收稿时间： | 2019/10/19 0:00:00 |
Design and numerical study of a circulating hydraulic collecting system for deep sea mining |
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| ZHAO Weijie,XIAO Longfei,ZHAO Guocheng,LIU Mingyue.Design and numerical study of a circulating hydraulic collecting system for deep sea mining[J].Ocean Engineering,2020,38(5):99-106. |
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| Authors: | ZHAO Weijie XIAO Longfei ZHAO Guocheng LIU Mingyue |
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| Institution: | State Key Laboratory of Ocean Engineering, Shanghai Jiao Tong Univerisity, Shanghai 200240, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | deep sea mining hydraulic collecting system two-phase Eulerian model numerical study |
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