深海采矿机器人入水冲击流场仿真及试验验证

摘要：

深海采矿机器人布放入水过程中的安全性和控制性能直接影响到整个采矿系统的可靠性.为获得深海采矿机器人入水过程流场变化规律,提高机器人控制性能,本文采用数值模拟和实验验证相结合的方式开展机器人入水特性及空泡演变研究,主要内容为:基于重叠网格方法和流体体积法,采用STAR-CCM+建立深海采矿机器人数值波浪水槽气?液?固多相耦合模型,研究在海浪条件下深海采矿机器人的布放入水特性,预测其在入水过程中的运动行为和动力学行为,获得不同布放速度下其冲击载荷、位移、速度以及空泡演变规律;搭建机器人入水实验平台,利用高速摄影仪获得机器人入水的空泡特征和位移速度时程曲线.实验结果验证了所提数值模型的可行性和准确性.

关键词：深海采矿机器人;入水特性;空泡演变;数值建模

所属期刊栏目：31

分类号：TD431(矿山机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51774324

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2782-2794