| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 研究意义 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.3.1 深海采矿扬矿系统的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3.2 深海采矿矿浆泵的国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.3 离心式固液两相流泵的国内外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 2 矿浆泵的设计参数分析及水力设计 | 第17-28页 |
| 2.1 水力输送系统理论 | 第17-19页 |
| 2.1.1 固液两相流的伯努利方程 | 第17-18页 |
| 2.1.2 颗粒沉降理论 | 第18页 |
| 2.1.3 输送管道压力损失理论 | 第18-19页 |
| 2.2 矿浆泵的设计参数分析及计算 | 第19-22页 |
| 2.2.1 矿浆泵的设计流量分析 | 第19页 |
| 2.2.2 矿浆泵的设计扬程分析 | 第19-20页 |
| 2.2.3 矿浆泵的设计转速分析 | 第20-21页 |
| 2.2.4 中试采矿系统参数计算与分析 | 第21-22页 |
| 2.3 矿浆泵的结构及水力设计 | 第22-26页 |
| 2.3.1 矿浆泵的设计要求 | 第22页 |
| 2.3.2 矿浆泵的结构设计 | 第22-23页 |
| 2.3.3 叶轮的水力设计 | 第23-24页 |
| 2.3.4 空间导叶的水力设计 | 第24-25页 |
| 2.3.5 水力设计结果及三维造型 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 3 矿浆泵内固液两相流的数学模型及计算域 | 第28-35页 |
| 3.1 多相流理论模型 | 第28页 |
| 3.2 基于欧拉-欧拉模型的固液两相流动控制方程 | 第28-31页 |
| 3.2.1 液相控制方程 | 第29-31页 |
| 3.2.2 固相控制方程 | 第31页 |
| 3.3 基于离散相模型的固液两相流动控制方程 | 第31-33页 |
| 3.4 矿浆泵内固液两相流场求解方法 | 第33页 |
| 3.5 矿浆泵全流道网格处理 | 第33-34页 |
| 3.6 本章小结 | 第34-35页 |
| 4 矿浆泵内固液两相流的数值模拟及性能预测 | 第35-61页 |
| 4.1 数值模拟方法 | 第35-37页 |
| 4.1.1 求解模型设置 | 第35-36页 |
| 4.1.2 边界条件 | 第36页 |
| 4.1.3 研究方案 | 第36-37页 |
| 4.2 转速对矿浆泵内固液两相流动的影响 | 第37-42页 |
| 4.2.1 转速对矿浆泵内压力分布的影响 | 第37-38页 |
| 4.2.2 转速对矿浆泵内速度分布的影响 | 第38-41页 |
| 4.2.3 转速对矿浆泵内颗粒浓度分布的影响 | 第41-42页 |
| 4.3 流量对矿浆泵内固液两相流动的影响 | 第42-47页 |
| 4.3.1 流量对矿浆泵内压力分布的影响 | 第43-44页 |
| 4.3.2 流量对矿浆泵内速度分布的影响 | 第44-46页 |
| 4.3.3 流量对矿浆泵内颗粒浓度分布的影响 | 第46-47页 |
| 4.4 颗粒粒径对矿浆泵内固液两相流动的影响 | 第47-52页 |
| 4.4.1 颗粒粒径对矿浆泵内压力分布的影响 | 第47-48页 |
| 4.4.2 颗粒粒径对矿浆泵内速度分布的影响 | 第48-51页 |
| 4.4.3 颗粒粒径对矿浆泵内颗粒浓度分布的影响 | 第51-52页 |
| 4.5 颗粒体积分数对矿浆泵内固液两相流动的影响 | 第52-56页 |
| 4.5.1 颗粒体积分数对矿浆泵内压力分布的影响 | 第52-53页 |
| 4.5.2 颗粒体积分数对矿浆泵内速度分布的影响 | 第53-55页 |
| 4.5.3 颗粒体积分数对矿浆泵内颗粒浓度分布的影响 | 第55-56页 |
| 4.6 矿浆泵的性能预测研究 | 第56-60页 |
| 4.6.1 矿浆泵的性能预测方法 | 第56-57页 |
| 4.6.2 转速对矿浆泵工作性能的影响 | 第57-58页 |
| 4.6.3 流量对矿浆泵工作性能的影响 | 第58页 |
| 4.6.4 颗粒粒径及体积分数对矿浆泵工作性能的影响 | 第58-60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 5 基于离散相模型的矿浆泵冲蚀磨损特性研究 | 第61-70页 |
| 5.1 数值模拟方法 | 第61-62页 |
| 5.1.1 离散相模型的设定 | 第61页 |
| 5.1.2 边界条件 | 第61-62页 |
| 5.2 转速对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响 | 第62-64页 |
| 5.3 流量对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响 | 第64-66页 |
| 5.4 颗粒粒径对矿浆泵冲蚀磨损特性的影响 | 第66-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 6 矿浆泵工作性能的实验研究 | 第70-81页 |
| 6.1 实验方案 | 第70-74页 |
| 6.1.1 扬矿模拟实验系统 | 第70-72页 |
| 6.1.2 实验泵及实验材料 | 第72-73页 |
| 6.1.3 数据测量方法 | 第73-74页 |
| 6.2 实验过程及数据处理 | 第74-76页 |
| 6.2.1 实验过程 | 第74-75页 |
| 6.2.2 实验数据处理 | 第75-76页 |
| 6.3 实验结果分析 | 第76-79页 |
| 6.3.1 清水工况实验结果 | 第76-77页 |
| 6.3.2 颗粒粒径对矿浆泵工作性能的影响 | 第77-78页 |
| 6.3.3 颗粒体积分数对矿浆泵工作性能的影响 | 第78-79页 |
| 6.4 实验结果与数值模拟结果对比分析 | 第79-80页 |
| 6.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 7 全文总结和展望 | 第81-84页 |
| 7.1 全文总结 | 第81-82页 |
| 7.2 展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-90页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91页 |