深海采礦系統長距離垂直輸運管道力學性能研究

作者：陳智昊,呂海寧,吳琪

摘要：深海采礦系統中的長距離垂直輸運管道在工作中具有復雜的流固耦合力學特性,在生產作業中其結構安全性和可靠性面臨嚴峻考驗。建立深海采礦系統從海底到水面的完整模型,采用集中質量法對于其中的長距離垂直輸運管道的環境載荷進行了研究,并將計算結果與模型試驗測量值進行對比驗證,重點分析管道頂部軸向張力和剪力的大小關系以及變化規律。分析結果表明:在深海采礦系統的長距離垂直輸運管道中,軸向張力在結構載荷占主要成分,由波浪引起的結構軸向張力增加會達到管體自重的38%~48%。因此,選擇合適的作業工況對降低結構載荷,加強結構安全性能有很大幫助。

發文機構：上海交通大學海洋工程國家重點實驗室 高新船舶與深海開發裝備協同創新中心

關鍵詞：深海采礦長距離垂直輸運管道勢流理論模型試驗deep sea mininglong-distance vertical transportation pipelinepotential theorymodel test

分類號： P751[交通運輸工程—港口、海岸及近海工程]P742[天文地球—海洋科學]