深海水力集矿的矿粒吸力数值与试验研究

摘要

海底集矿技术是深海采矿的关键技术,单个球形矿粒在集矿中的受力特性及流场分析是集矿系统水动力特性研究的基础.本文研究直径40mm的球形单颗粒在不同集矿高度、集矿流速的水力集矿过程中的受力特性和流场特征.获得颗粒垂向受力随着集矿流速变化规律.数值计算结果与试验值的比较结果证明了在STARCCM+平台上预报海底集矿工况下单颗粒受力特性的可行性和准确性.研究发现矿粒所受垂向吸力与集矿流速平方呈线性关系.