深海多金屬硫化物集礦罩的流場分析和參數(shù)優(yōu)化
本文選題:深海多金屬硫化物 + 固-液兩相流。 參考:《中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年05期
【摘要】:在1種新的深海多金屬硫化物開采設(shè)備的基礎(chǔ)上,以雙螺旋滾筒采集罩下的流體為研究對(duì)象,針對(duì)硫化物采集過程中可能形成的復(fù)雜多相流以及可能造成對(duì)周圍海域生態(tài)環(huán)境污染等問題,采用Fluent的Coupled SIMPLE算法及RNG k-ε湍流模型對(duì)流場進(jìn)行仿真計(jì)算和分析比較,并且對(duì)多個(gè)物理參數(shù),如2個(gè)滾筒之間的中心距、滾筒的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、礦物的堆積高度、礦物的顆粒直徑和抽吸速度等進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果表明:為了達(dá)到最優(yōu)的抽吸效果,2個(gè)滾筒中心距有最優(yōu)值;海水入口處的速度不是越大越好,當(dāng)海水入口處速度達(dá)到2 m/s后,再增加海水速度對(duì)縮短抽吸時(shí)間的效果不明顯;2個(gè)滾筒相向運(yùn)動(dòng)對(duì)縮短抽吸時(shí)間效果明顯;減少礦物粒徑對(duì)縮短抽吸時(shí)間效果不明顯。
[Abstract]:On the basis of a new deep sea polymetallic sulphide mining equipment, a double helix drum is used to collect fluid under the hood. In order to solve the problems of complex multiphase flow and possible pollution to the surrounding sea area, fluent coupled simple algorithm and RNG k- 蔚 turbulence model are used to simulate and compare the convection field. Several physical parameters, such as the center distance between the two rollers, the rotational speed of the drum, the rotation direction, the height of the mineral accumulation, the particle diameter of the mineral and the suction velocity, are optimized. The results show that in order to achieve the optimal suction effect, the center distance of the two rollers has an optimum value, and the velocity at the inlet of seawater is not as large as possible, when the velocity of the inlet reaches 2 m / s, The effect of increasing seawater velocity on shortening the suction time is not obvious; the effect of two cylinder phase motion on shortening the suction time is obvious; and the effect of reducing mineral particle size on shortening the suction time is not obvious.
【作者單位】: 中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;長沙礦冶研究院深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中南大學(xué)深圳研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51074179) 深圳市科技創(chuàng)新基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(JCYJ20130401160614378)~~
【分類號(hào)】:TD857
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,本文編號(hào):2055042
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