作为二十一世纪极具前景的新兴产业,海洋矿产资源开采越来越被世界各国重视和关注,目前,以提升电泵为动力的水力提升采矿系统,是公认商业开采应用前景最好的,而海洋矿产资源开采系统的核心装备就是提升电泵。本文在我国自主研制的二级提升电泵的基础上,提出一种新型高扬程粗颗粒提升电泵泵型并进行相应的CFD分析。论文以新型高扬程粗颗粒的八级提升电泵为研究对象,采用CFD流体计算的方式,利用CFturbo和PumpLinx等软件对新型提升泵进行数值模拟,并将模拟结果与我国研制二级电泵试验结果进行对照,分析新型电泵的工作特性,并对其进行优化和分析。主要内容如下:(1)根据5000米水深海底矿产资源开采要求确定新型提升电泵的工作点,对电泵的工作参数进行分析研究,基于加大流量法确定电泵的结构参数及过流部件的设计参数,确定新型提升电泵的整体结构。(2)研究提升电泵数值模拟时所用湍流模型,确定选择标准??-模型进行仿真,对粗颗粒在电泵中的受力进行分析,建立其在泵叶轮内的运动方程;对几何模型进行网格划分等前处理工作,并进行网格质量检查,结果显示网格质量良好。(3)在清水与固液两相流工况额定转速1450r/min的条件下,使用PumpLinx软件对电泵进行不同流量条件下数值模拟分析,得到速度、压力和流线等云图,对结果分析表明,电泵的叶片和导叶结构设计合理,并将其性能参数与试验结果相比较,验证电泵的性能参数变化符合试验结果,扬程和效率都比试验结果有很大的提高,验证了新型电泵的设计的正确性。(4)对上部泵和下部泵之间的电机环形流道进行数值分析,研究粗颗粒在流道中的过流和磨损现象,验证电泵环形流道的过流能力。