中文摘要：

结合大洋采矿、疏浚、水力钻孔采矿等应用需求，对水下固体物料开采与提升用脉冲射流-气举进行了系统研究，重点研究了脉冲射流对气举提升作用的增强机理及性能规律。建立了脉冲射流-气举工作系统的物理模型和实验装置，数值模拟与实验测试研究了气举用脉冲射流破碎器的动态特性，研究了脉冲射流与气举吸力共同作用下气举吸口的流场特征，揭示了脉冲射流增强气举提升性能的作用机理。理论研究表明在气举吸口处，淹没脉冲射流的径向振荡流形成了明显的径向动态流速和波动峰值压力大于平均冲击压力的净升力区，在气举吸力的共同作用下，水下固体颗粒更易于向气举吸口移动，从改善外部流场实现气举提升性能的提高；试验研究表明与普通连续射流相比，脉冲射流使气举抽吸固体颗粒浓度和能量效率显著提高。结合实验测试，系统研究了脉冲射流辅助作用方式、进气方式、气体流量、浸水率等主要因素对气举排液量、排沙量和举升效率的影响规律，进而建立了脉冲射流作用下气举最佳提升浓度及效率的经验模型。研究成果丰富了多相流输送理论，为开发高效的水下固体物料开采与提升气举设备奠定了坚实的理论基础。