扬矿硬管固液两相流水击振动机理及减振技术研究

本项目以处于深海环境中远距离弱约束垂直输送矿石的扬矿硬管为研究对象，以管道内含粗颗粒矿石两相流发生水击，水击引起管道振动为研究内容。通过理论分析、数值计算与试验研究相结合的方法，揭示深海采矿扬矿垂直提升硬管中两相流水击波与应力波的产生机理与变化规律；在综合考虑深海复杂工作环境条件下多耦合作用下，研究其水击引起弱约束管道振动的变化规律，建立管道系统耦合动力学模型；针对系统动力学模型，研究管道系统振动的动力学响应；在掌握硬管中两相流水击机理以及水击诱发管道振动规律的基础上，提出和发展适用于深海扬矿硬管发生水击后管道减振与控制技术。其研究成果将发展和丰富固液两相流水击理论和管道减振技术，为将来深海矿产资源开采中管道系统设计与管道减振装置设计提供有力的理论和技术支持。