深海是人类资源的一大宝库,21世纪是海洋开发的世纪。深海采矿扬矿泵是深海采矿系统中的关键动力部件,由于输送介质复杂多样,极易对泵内部件造成损坏。在对固液两相流研究时,基本采用球形颗粒,而实际工程中多为非球形颗粒。因此本文以柱状颗粒为例,对泵内非球形颗粒固两相流进行研究,探索了泵内柱状颗粒的运动规律。本文在国家自然科学基金（51979124）的支持下,采用试验测试和数值计算相结合的方法对深海采矿扬矿泵内柱状颗粒固液两相流进行研究,主要分析了扬矿泵在输送清水和颗粒时的内流特性,以及不同物性参数颗粒的运动轨迹、运动速度、过泵时长和碰撞规律等运动特性。论文的主要工作和主要结论如下:1、对球形颗粒和圆柱形颗粒在固液两相流泵内部流动时的受力进行了理论分析,对比其受力的差异。通过对颗粒受力量级大小的比较,忽略颗粒在运动过程中影响较小的力,从而优化了不同形状颗粒在运动时的受力情况,以及流体和颗粒的控制方程。2、搭建了扬矿泵固液两相流可视化测试试验台,对模型泵在输送不同工况清水和不同物性参数颗粒时进行了外特性测试,分析了在输送不同工况下清水和不同形状颗粒（球形和圆柱形）、不同密度圆柱形颗粒和不同浓度圆柱形颗粒时的能量性能变化情况。3、利用高速摄影技术对模型泵首级导叶和次级导叶单流道内不同物性参数下颗粒的运动特性进行了可视化试验,试验研究了不同导叶内不同形状、不同密度和不同浓度颗粒的运动特性,得到了不同物性颗粒的运动轨迹、运动速度、过泵时长和碰撞规律等。4、采用CFD-DEM耦合计算的方法对泵输送不同物性参数的颗粒时泵内流场进行了数值计算,分析了泵在输送流体和颗粒时的外特性,以及颗粒的运动规律。