考虑流固耦合的1 000 m深海扬矿硬管动力学分析

来源：水资源与水工程学报杂志2017年第1期北京时间：

作者：李艳,廖科伏,卢飞,刘少军

单位：（1.中南大学机电工程学院,2.深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室

摘要：考虑1 000 m深海扬矿硬管外部海洋环境及管道内部流体的流动特性，建立扬矿硬管内、外部流体的流固耦合有限元分析模型，研究不同工况下，内流、中间仓和拖航速度等对扬矿硬管位移特性及其应力分布特性的影响。研究结果表明内流是一个重要因素，不能忽略其对管道的位移以及应力作用，随着内流密度的增大，管道横向偏移减小，等效应力增大。在拖航状态下，随着拖航速度的增大，管道横向偏移以及等效应力都增大。管道横向偏移随着中间仓质量的增大而减小，等效应力先减小后增大。

关键词：深海采矿,扬矿硬管,流固耦合,横向位移,等效应力

基金资助：国家自然科学基金项目( 51104177)； 国家高技术研究发展计划(863计划)项目（2012AA091201）; 湖南省科技重大专项（2014FJ1002）