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公开(公告)号：CN117985472A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202311847505.7
申请日：2023-12-29
Applicant: 海南大学
Abstract: 本发明涉及了一种气力提升气液固三相分离及能量回收装置，其设置于气力提升管道的出料口处，并包括三相分离室、风力能源回收装置、冷能利用装置、固体物收集装置；三相分离室内设置有第一网筛；第一网筛倾斜设置，气力提升管道的出料口位于第一网筛较高一侧的上方；三相分离室的顶侧设置有第一气体出口、位于第一网筛的下方设置有集水室、位于第一网筛较低一端之上设置有固体物出口；第一气体出口与风力能源回收装置对接；集水室与冷能利用装置对接；固体物出口与固体物收集装置对接。本发明的一种气力提升气液固三相分离及能量回收装置，该装置可设于海上工作平台上，能将提升至海上工作平台的三相流进行分离，并再次利用三相流中剩余的能量。
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公开(公告)号：CN117163489A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311274609.3
申请日：2023-09-28
Applicant: 海南大学
IPC: B65D88/54
Abstract: 本发明公开了一种深海采矿系统的料仓装置，涉及深海采矿领域，包括仓室，所述仓室的内壁下部为上大下小的锥面结构；所述仓室的仓顶竖向设置有提升管，所述提升管的下端延伸至所述仓室的内部，所述提升管的上端延伸至所述仓室的上方并与储料室对接；所述仓室的仓顶设置有加料口，所述加料口位于所述提升管的一侧；所述仓室的下部设置有排水口和排料口，所述排水口和排料口设置有出料控制结构；所述锥面结构设置有进水口，所述进水口外接有进水管，所述进水管沿所述锥面结构的切线方向设置。沿仓室切线设置进水管，进入仓室内的水产生漩涡，对矿物颗粒产生更大的向上提升力，矿物颗粒更容易被提升至储料室中，从而提高深海采矿系统的矿物提升效率。
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公开(公告)号：CN118114466A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410174309.6
申请日：2024-02-07
Applicant: 海南大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F113/14
Abstract: 本发明涉及一种基于多目标粒子群的气力提升输运系统优化方法。所述方法包括：收集气力提升输运系统的结构数据，建立若干数学模型；确定各个教学模型中的优化参数，进而确定优化目标，建立约束条件；基于多目标粒子群算法进行寻优计算，得到满足约束条件的Pareto最优解集；采用优劣解距离法从Pareto最优解集中确定优化方案，并使用优化方案对气力提升输运系统进行优化。通过采集气力提升输运系统的结构数据建立各个数学模型，充分考虑了气力提升管道输运系统中的气力提升动量、管道内部压降、能源损耗以及碳排放之间的耦合影响，参数多样化，基于目标粒子群算法确定优化方案，可以提高气力提升输运系统的运输效率，并减少碳的排放。
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公开(公告)号：CN115977644A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310137580.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 海南大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明提供一种雪橇式海底采矿装置，包括雪橇式底盘、推进器、控制单元和浮力补偿系统，所述雪橇式底盘的底部设有若干压力传感器，所述雪橇式底盘的上部固定有处理仓，所述处理仓的一端连通有矿石采集头，所述处理仓内设有用于对矿石粉碎以及筛选的矿石处理机构，所述处理仓连通有矿石提升管道，所述浮力补偿系统布设于所述处理仓的周边，所述推进器固定于所述处理仓上，若干所述压力传感器与所述控制单元电连接，所述控制单元与所述浮力补偿系统以及推进器电连接。本发明可减少海底采矿装置对超深水柔软沉积层栖息地的破坏、减弱采矿和矿浆提升作业对海底采矿装置产生的振动以及海底采矿装置布放和回收过程中重载缆绳的技术风险。
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公开(公告)号：CN118228442A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410174366.4
申请日：2024-02-07
Applicant: 海南大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于CFD‑DEM的气力提升系统气液固三相数值模拟方法。所述方法包括：建造气力提升系统几何模型，并对所述几何模型进行网格划分；通过实验中传感器采集气液流量，通过ECT设备采集管道内部气液体积分数及速度，确定气液两相计算模型进行CFD计算，得到计算结果；根据所述计算结果选择颗粒相力学分析模型，基于CFD‑DEM双向耦合方法进行气力提成系统气液固三相流CFD‑DEM耦合数值计算，得到颗粒分布云图、颗粒速度云图及仿真流场速度图，通过实验获取的流场信息和颗粒运动情况与数值模拟结果相互印证分析，得到所述气力提升系统的颗粒运动特性。采用双向耦合的CFD‑DEM方法来模拟气力提升系统内部流场和颗粒的运动特性，为气力提升系统理论提供指导。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118228442B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202410174366.4
申请日：2024-02-07
Applicant: 海南大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于CFD‑DEM的气力提升系统气液固三相数值模拟方法。所述方法包括：建造气力提升系统几何模型，并对所述几何模型进行网格划分；通过实验中传感器采集气液流量，通过ECT设备采集管道内部气液体积分数及速度，确定气液两相计算模型进行CFD计算，得到计算结果；根据所述计算结果选择颗粒相力学分析模型，基于CFD‑DEM双向耦合方法进行气力提成系统气液固三相流CFD‑DEM耦合数值计算，得到颗粒分布云图、颗粒速度云图及仿真流场速度图，通过实验获取的流场信息和颗粒运动情况与数值模拟结果相互印证分析，得到所述气力提升系统的颗粒运动特性。采用双向耦合的CFD‑DEM方法来模拟气力提升系统内部流场和颗粒的运动特性，为气力提升系统理论提供指导。
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公开(公告)号：CN118114466B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202410174309.6
申请日：2024-02-07
Applicant: 海南大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F113/14
Abstract: 本发明涉及一种基于多目标粒子群的气力提升输运系统优化方法。所述方法包括：收集气力提升输运系统的结构数据，建立若干数学模型；确定各个教学模型中的优化参数，进而确定优化目标，建立约束条件；基于多目标粒子群算法进行寻优计算，得到满足约束条件的Pareto最优解集；采用优劣解距离法从Pareto最优解集中确定优化方案，并使用优化方案对气力提升输运系统进行优化。通过采集气力提升输运系统的结构数据建立各个数学模型，充分考虑了气力提升管道输运系统中的气力提升动量、管道内部压降、能源损耗以及碳排放之间的耦合影响，参数多样化，基于目标粒子群算法确定优化方案，可以提高气力提升输运系统的运输效率，并减少碳的排放。
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公开(公告)号：CN117246655A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311282055.1
申请日：2023-09-28
Applicant: 海南大学
IPC: B65D88/54
Abstract: 本发明公开了一种底部进水的深海采矿系统料仓装置，涉及深海采矿领域，本发明的技术方案包括仓室；仓室的内壁下部为上大下小的锥面结构；仓室的仓顶竖向设置有提升管，提升管的下端延伸至仓室的内部，提升管的上端延伸至仓室的上方并与储料室对接；仓室的仓顶设置有加料口，加料口位于提升管的一侧，加料口外接有加料管，加料管设置有第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门之间留设有存料空间；仓室的底部对应提升管设置有下仓口，下仓口外接有过渡管，过渡管的下部对接有排水口和进水口。矿物添加到仓室内更加方便，不会出现矿物颗粒注入的过程中向外流出，锥面结构的仓室内壁下部可以使矿物颗粒聚集于下仓口，上升的水流能够更容易的提升矿物颗粒。
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公开(公告)号：CN220670595U
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202322111086.2
申请日：2023-08-07
Applicant: 海南大学
Abstract: 本申请涉及一种关于颗粒循环进料的气力提升及数据观测装置，通过旋喷多孔进气阀门对气力提升管内进行加气，形成气液固三相混合流。气液固三相流体在动力推动下，进入气力提升管顶部。其中气体通过防撞网，并通过疏水透气膜排出，液体与固体在防撞网以及疏水透气膜的共同作用下，进入固液分离舱中，在网筛的筛分下，固体与液体通过颗粒循环管与液体循环管分别进入下方旋风筒以及水箱中，形成固体颗粒与液体的循环。在整个实验装置运行过程中，气液固三相流不断地通过气力提升管道提升至管道顶部。气力提升管道内部设置有流量计和浓度压力传感器，对于三相流体流动过程进行实时的数据监测。从而使实验操作更简便以及实验数据监测更准确。
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公开(公告)号：CN217442816U
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202221276649.2
申请日：2022-05-26
Applicant: 海南大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本实用新型涉及深海采矿技术领域，公开了一种深海采矿气动提升实验装置，包括矿石颗粒的进料管道、实验管道、混合水槽、气源和液面控制水箱，所述实验管道竖直连接在所述混合水槽的顶部，所述实验管道的下部设有注气口，所述气源通过进气管与所述注气口连接，所述进料管道与所述混合水槽的上部连接，所述液面控制水箱通过水管与所述混合水槽的下部连接，所述实验管道的顶部设置有矿石回收箱，所述矿石回收箱的一侧设有用于测量矿石重量的称重箱，所述矿石回收箱底部通过出料管道与所述称重箱连通，本装置通过气提的方式模拟深海采矿时的水利提升实验，进而能够有效分析气动提升的效果。
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