Dans l'exploitation minière en eaux profondes, le transport efficace et stable de particules grossières dans le tube de levage vertical constitue un défi technique clé pour garantir le fonctionnement en toute sécurité du système. Basé sur la méthode couplée de la dynamique des fluides numérique (CFD) et de la méthode des éléments discrets (DEM), cet article étudie le comportement de transport des particules grossières de différentes tailles sous des conditions de vibration transverse et se concentre sur l'exploration des effets de l'écart type de la distribution de taille des particules, des paramètres de vibration et de la concentration d'alimentation sur les caractéristiques d'écoulement de l'écoulement biphasé solide-liquide. Les résultats montrent que la vibration du tuyau induit la migration périodique transverse des particules, et à une phase spécifique, une couche d'agrégation proche du mur se forme. La structure perturbée de la couche limite entraîne une différence directionnelle dans le frottement de surface. À mesure que l'écart type de la distribution de taille des particules augmentait de 0 à 0,001, la fluctuation de la vitesse axiale moyenne du groupe de particules a été réduite de 35 %, améliorant ainsi la stabilité du système de transport. Cependant, cela entraîne également une augmentation de la perte de charge et de la consommation d'énergie. À faibles amplitudes et fréquences, il est plus avantageux d'utiliser des particules de taille unique pour le transport. À fortes amplitudes et fréquences, l'augmentation de la force d'inertie entraîne l'agrégation progressive du groupe de particules du centre du tuyau vers le mur. De plus, une augmentation de la concentration d'alimentation peut améliorer l'efficacité de transport, mais elle aggravera également le risque de perte d'énergie et d'usure des équipements.
Jin et al. (Mon,) ont étudié cette question.