深海采矿系统长距离垂直输运管道力学性能研究

作者：陈智昊,吕海宁,吴琪

摘要：深海采矿系统中的长距离垂直输运管道在工作中具有复杂的流固耦合力学特性,在生产作业中其结构安全性和可靠性面临严峻考验。建立深海采矿系统从海底到水面的完整模型,采用集中质量法对于其中的长距离垂直输运管道的环境载荷进行了研究,并将计算结果与模型试验测量值进行对比验证,重点分析管道顶部轴向张力和剪力的大小关系以及变化规律。分析结果表明:在深海采矿系统的长距离垂直输运管道中,轴向张力在结构载荷占主要成分,由波浪引起的结构轴向张力增加会达到管体自重的38%~48%。因此,选择合适的作业工况对降低结构载荷,加强结构安全性能有很大帮助。

发文机构：上海交通大学海洋工程国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心

关键词：深海采矿长距离垂直输运管道势流理论模型试验deep sea mininglong-distance vertical transportation pipelinepotential theorymodel test

分类号： P751[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]P742[天文地球—海洋科学]