宋龙波，滕爽，曹骞，康灿*，丁可金，李长江

(1. 国家泵类产品质量检验中心(山东)，山东 淄博 255209； 2. 江苏大学能源与动力工程学院，江苏 镇江 212013； 3. 中国船舶第七○四研究所，上海 200031)

海底蕴藏着丰富的矿产资源，锰结核存在于4 000～6 000 m的深海，具有极高的开采价值，但从海底将锰结核颗粒提升至水面是海底矿产开发面临的难题.目前，国内外公认管道水力提升是输送海底矿物最有效的方法.锰结核经过初步粉碎后的粒径一般为20～50 mm，然而，学者对于输送固体颗粒大于10.0 mm的介质开展的研究并不多.从输送系统看，其中的管路部分虽然简单，但其放至水面以下，受到水流流动、约束条件、管内介质流动状态等一系列因素的影响，其输送固液混合介质机理性问题有待进一步深入研究.

李秋华等[1]对Y型和U型结构的硬管进行了输送性能的研究，并对比分析了两者各自的优势.在实际的水力提升过程中，管路结构越简单越不易发生堵塞和磨损，但前提是管路的高稳定性.实际运行中，管路输送的是颗粒群，而非单个颗粒，大量的、粒径小的颗粒组成的颗粒群更有利于输送[2].颗粒的运动特征与其速度密切相关，但颗粒速度的测量以及颗粒在两相流体中滑移速度的计算较困难[3]，尤其是目前的光学测量技术在获取大尺寸固体颗粒速度方面仍存在光路遮挡的瓶颈问题.除了管路结构和流动状态，固液两相流动输送的宏观参数也是工程中关注的重点内容，如压降[4]、能量消……