[发明专利]一种多金属结核釆集头参数匹配方法

权利要求书

1.一种多金属结核釆集头参数匹配方法，其特征在于，

采用仿真模拟软件，得到采集头内部水流上升速度；

根据所述水流上升速度，采用拉格朗日方法，得到多金属结核上升至输送管道口所需的上升时间；

根据所述上升时间和两排喷嘴间距离，确定采集车的行驶速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上升时间与所述采集车的行驶速度之积小于等于所述两排喷嘴间距离的二分之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用仿真模拟软件，得到采集头内部水流上升速度，包括：

建立采集头二维仿真模型；

采用所述仿真模拟软件，得到所述采集头内部水流的垂向速度云图；

根据所述垂向速度云图，得到所述采集头内部水流上升速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水流上升速度，采用拉格朗日方法，得到多金属结核上升至输送管道口所需的上升时间，包括：

根据所述水流上升速度，采用拉格朗日方法，计算所述多金属结核所需的拖曳力；

根据所述多金属结核所需的拖拽力，得到所述多金属结核上升至所述输送管道口所需的上升时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水流上升速度V_f与所述多金属结核所需的拖曳力F_d满足以下关系式：

其中：C_D为水流阻力系数，ρ为所述多金属结核所在环境的水密度，d为所述多金属结核直径，V_s为所述多金属结核上升的速度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多金属结核所需的拖曳力F_d与所述上升时间t分别满足以下关系式：

F_d-G＝m·a

V_s＝a·t

H＝V'·t

其中，G为所述多金属结核的水下重量与浮力的差值，m为所述多金属结核的质量，a为所述多金属结核的实时加速度，H为所述采集头的离底高度，V'为所述多金属结核上升的平均速度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集头的参数还包括射流角度，所述射流角度大于等于50°，小于等于80°。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集头的参数还包括喷嘴射流速度，所述喷嘴射流速度V₀满足以下关系式：

其中，P₀为喷嘴出口处压力，C_D为水流阻力系数。