深海集礦機(jī)行走時(shí)流場(chǎng)及水阻力特性的研究.pdf

1、本文以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：51434002）為依托，采用 CFD數(shù)值計(jì)算和室內(nèi)模型試驗(yàn)方法，對(duì)深海采礦系統(tǒng)中的履帶式自行集礦機(jī)的水阻力特性進(jìn)行研究，并通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析進(jìn)行了模型的外形優(yōu)化設(shè)計(jì)，論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）對(duì)我國(guó)“九五”深海集礦模型機(jī)進(jìn)行了三維簡(jiǎn)化建模，通過選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算模式，對(duì)集礦機(jī)工作時(shí)的三維粘性流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析表明水阻力主要來源于采集裝置和浮體，其阻力系數(shù)為0.78，在速度1.2

2、m/s時(shí)，水阻力達(dá)7473N。
　?。?）為減少集礦機(jī)所受的水阻力，設(shè)計(jì)了幾種集礦機(jī)的外形優(yōu)化模型，并分別在相同的邊界條件下進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的比較分析，說明無浮體模型能顯著降低水阻力，集礦機(jī)橫截面積的大小對(duì)其水阻力有直接影響關(guān)系。
　?。?）按照與原模型1：20的比例進(jìn)行了模型的拖曳試驗(yàn)。根據(jù)各試驗(yàn)?zāi)Ｐ退枇Φ臏y(cè)試和數(shù)值分析結(jié)果，運(yùn)用雷諾相似準(zhǔn)則及歐拉相似準(zhǔn)則對(duì)深海條件下集礦機(jī)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，兩者數(shù)據(jù)