摘要：针对深海采矿输送系统中矿浆泵易磨损等问题,采用RNGκ-ε湍流模型求解矿浆泵内的清水流场,并与试验结果进行对比验证模拟结果的准确性;在此基础上运用离散相模型模拟颗粒流动轨迹,研究转速、流量和颗粒粒径对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响。研究结果表明:转速越高,颗粒与过流部件壁面发生冲击的概率增大,冲击速度大幅度升高,加剧过流部件磨损;流量越大,颗粒冲击叶片压力面的位置逐渐移向叶片头部,冲击角度随之增大,颗粒出流角越大,易与导叶吸力面头部发生冲击,流动愈紊乱;小粒径颗粒未与叶轮发生冲击,但冲击空间导叶的速度较大,对空间导叶的磨损较叶轮更严重;大粒径颗粒对叶轮和空间导叶的磨损程度差别不大,更符合等寿命设计原则。

摘要：针对深海采矿矿浆泵回流较差的问题,本文使用计算流体力学-离散元方法(CFD-DEM)方法,计算球形颗粒在某型矿浆泵单级和两级叶轮导叶内的回流,混合粒径颗粒回流以及非球形颗粒的回流情况。颗粒群在单级叶轮导叶回流时,由于不同导叶叶片与叶轮叶片之间的相对位置差异,不同导叶流道内颗粒群的回流情况不同;颗粒群的回流情况与叶轮导叶的形状有关,高比转速小包角叶片的设计更有利于颗粒回流。颗粒群在两级叶轮导叶内回流时,次级叶轮导叶内颗粒流动情况与单级基本相同,但首级不同导叶流道内的颗粒分布既受到首级叶轮导叶叶片相对位置的影响,还与首级导叶叶片和次级叶轮叶片的相对位置有关。混合粒径颗粒群的回流能力要弱于单一粒径,不同粒径颗粒在不同级叶轮导叶内通过时间也有所差异。相对于球形颗粒,非球形颗粒回流性能要差很多,增大了可回流矿浆泵的设计难度。

摘要：针对深海采矿矿浆泵尚无成熟的设计方法，基于垂直管道水力输送理论，文章提出了矿浆泵设计参数的理论公式，并对不同工作水深及矿石体积分数下的输送系统进行了分析；采用数值模拟方法分析了几何参数对泵性能的影响。分析结果表明：将体积分数为5％～10％的多金属结核从1000 m和6000 m海底提升至海面所需泵的扬程分别为78．04～130．05 m和440．63～735．17 m ，考虑装备制造的技术能力，矿石体积分数宜控制在8％以下；叶轮叶片数推荐值为4～5，以满足扬程和效率的要求；适当增大叶片进口角可改善泵的抗气蚀性能。最后，通过试验验证了数值分析方法的准确性。

摘要：在深海采矿的矿浆泵结构优化设计问题的研究中,针对大洋多金属结核采矿系统中矿浆泵易磨损等问题,基于欧拉-欧拉理论模型,采用SMPLEC算法及RNGκ-ε湍流模型,对矿浆泵首级叶轮及空间导叶内固液两相流进行数值计算及分析,研究颗粒粒径及颗粒体积分数对矿浆泵内颗粒流动规律及磨损特性的影响。结果表明:颗粒粒径越大,颗粒逐渐向叶片压力面出口处聚集,与导叶吸力面发生冲击的位置逐渐移向导叶头部,颗粒与叶片压力面及导叶压力面发生冲击的速度及角度也越大,降低矿浆泵的抗冲蚀磨损能力;颗粒体积分数越高,颗粒有向叶片压力面进口处及导叶吸力面进口处聚集的趋势,空间导叶流道内颗粒流动愈加絮乱。上述研究为优化矿浆泵高层设计提供依据。

摘要：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。

摘要：加压浸出是阜康冶炼厂冶炼工艺中最重要的工序.加压浸出装置是由北京有色冶金设计研究院设计的四室直径φ2600mm,长度9000mm的加压釜.而为加压釜供料的是俄产(?)P—16/2.5型高压可调节隔膜式矿浆泵.近两年的生产证明,这种泵完全能够满足生产要求.这种泵价格低廉、运行可靠,便于检修,其易损件已全部国产化.现将加压浸出工艺中矿浆加压泵的工作条件及原理简述如下.

摘要：针对深海采矿矿浆输送的需求和工作特点,论证分析矿浆输送泵的结构型式。为减少泵在运行过程中出现的堵塞和磨损等情况,重点探讨样机中矿浆颗粒的通过性。通过两相流数值模拟计算,揭示矿浆颗粒在泵内部的分布特性和流动轨迹。试验结果表明,样机性能达到设计要求,流动稳定,具有较好的参考价值,可为矿浆泵的进一步改进完善提供依据。

摘要：水力管道提升系统是联系海底采矿车和水面采矿船的中间环节和海底矿石运输通道。本文对矿浆泵水力提升系统的关键技术和关键装备进行研究,提出了粗颗粒海底矿石浆体在提升管道中的流动模型和理论,并提出了具有通过粗颗粒、高扬程、轴向流、能回流特性的矿浆泵的高比转数混流泵型和技术以及矿浆泵放大流量、等功率设计理论,得到了试验室矿浆试验、海底矿石提升海上试验的验证,应用这些理论和技术对海洋矿产资源商业开采矿浆泵水力提升系统进行了改进。

摘要：海洋蕴藏着丰富的生物、矿产和动力能源,是巨大的资源宝库.开发海洋资源已经逐渐成为各国新的战略目标.深海采矿扬矿的工作环境恶劣,对设备要求较高,技术难度大,因此亟须开展相关研究.文中首先介绍了海底矿产资源的分类及全球分布,并就中国深海采矿现状进行了总结;然后以大洋锰结核的开发为例,重点对各种提升方式进行了综合分析.扬矿技术是深海采矿系统的重要组成部分,其中管道提升被认为是最有发展前景的方法.管道提升包括水力、气力、管道容器、轻介质和重介质等方法,其中矿浆泵水力提升和气举泵提升技术已进行了深海试验,最具发展前景;最后对多级离心式提升泵的设计方法和研发现状进行了介绍,并对深海采矿趋势进行了展望,提出要立足国情,借鉴国外技术经验,吸收近海石油煤炭提升技术,进行技术攻关的发展思路,进而为商业开采提供技术储备.

摘要：为离心泵变工质运行建立的能量换算方程具有较大的实用价值，并可以在离心式矿浆泵的设计选型上作为能量估算用．