颗粒粒径对深海采矿矿浆泵性能的影响

为掌握矿浆泵内部颗粒的运动规律,考虑颗粒的体积效应和相内碰撞效应,应用CFD-DEM耦合算法,对扬矿模型泵内的粗颗粒-海水两相流实施了双向耦合非定常流动计算,分析了不同粒径的颗粒在矿浆泵内的空间分布和运动特征。研究结果表明:采用两相耦合的求解方式可以较好地模拟矿浆泵内的两相流场特性;流动域内颗粒浓度略高于管线平均值,叶轮和导叶内颗粒与流体呈现明显的分层运动,小颗粒获取的能量高于大颗粒,颗粒的存在增加了局部漩涡和相内损耗。计算结果与试验结果吻合较好,证明本文计算方法有效,研究结论可为深海矿浆泵的高效无堵塞设计和分析提供理论支撑。