考虑流固耦合的深海采矿长输流硬管力学行为

发布时间：2017-10-26 05:38

  本文关键词：考虑流固耦合的深海采矿长输流硬管力学行为

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【摘要】：利用Workbench软件建立深海采矿长输流硬管的流固耦合有限元模型,研究管长、顶端张力等因素对其固有频率的作用效果;分别在内流和外流作用下对硬管进行流固耦合动力学仿真,研究内流流速、内流密度、外流流速等对其力学特性的作用。研究结果表明:扬矿硬管的固有频率随着硬管长度的增加而降低,随着硬管所受的顶端张力的增加而增加;在内流作用下,扬矿硬管的最大侧向位移和最大主应力随着内流速度增大而增大,随着内流密度的增大而增大;在外部海流作用下,扬矿硬管的最大侧向位移和最大主应力随着外部海流速度增大而增大;为确保扬矿子系统高效平稳地工作,建议内流流速在合适的区间(如2.5~3.5 m/s)内变动,且整体深海采矿系统应在外部海流速度小于0.8 m/s条件下作业。
【作者单位】： 中南大学机电工程学院;深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室;
【关键词】： 深海采矿 扬矿硬管 流固耦合 力学行为
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51104177) 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA091201)~~
【分类号】：TD432
【正文快照】： 扬矿子系统是深海采矿系统中的重要组成部分,承担着将海底集矿机采集到的结核矿石输送到海面采矿船的任务,同时又是电缆、动力部件等的安装载体[1]。扬矿硬管作为扬矿子系统的关键组成部分,长达数千米,其工作特性不仅受内部输送的流体矿浆的脉动、压力变化等因素的影响,而且受

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本文编号：1097293