极端工况下深海扬矿泵CFD-DEM耦合仿真与试验研究

深海扬矿电泵是深海采矿提升系统的重要设备,其形式为多级离心泵,负责将含有粗颗粒的矿浆提升至水面。其内部流动为复杂的粗颗粒-海水二相流,通过普通的试验难以观测内部流动特征。通过CFD-DEM耦合模拟仿真,获得了深海扬矿电泵在超过额定浓度、输送极端大颗粒、偏移额定流量以及电力故障矿浆回流时的泵内流动特征。开展了清水和矿浆试验,验证了仿真的正确性。泵在流量偏离50%,矿浆浓度超过额定值100%,当颗粒直径超过最大粒径100%时仍旧具有良好的输送和一定的回流性能。