机械工程学报

作者：康娅娟, 刘少军, 姜永明

单位：1. 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院 佛山 528000;2. 中南大学深圳研究院 深圳 518000;3. 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室 长沙 410083;4. 南方泵业股份有限公司 杭州 311107

关键词：深海输送电泵,非定常流体径向力,数值模拟,水力性能试验；

基金：国家重点研发计划（2016YFC0304103-4）和深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室开放课题（SH-2020-KF-A02）资助项目。

针对我国自主研发的深海输送电泵运行在非设计工况下这一客观情况，其内部的非定常流体径向力可能会导致泵的振动甚至给整个采矿系统带来危害，目前还无法直接通过理论公式准确计算该径向力，故采用数值模拟的方法研究径向力的产生机理及作用规律。通过输送电泵的水力性能试验验证了数值模拟方法的准确性，研究六级深海输送电泵内的压力分布云图以及各级泵内的流体径向力分布情况和产生机理。对比分析不同流量下两级深海输送电泵的径向力分布规律。结果表明，各级叶轮内的流体径向力均呈周期性规律变化，且越到末级规律性越强；各级叶轮内的流体径向力的变化周期均与叶轮的叶片数相关；在其他参数不变的情况下，流量越小，径向力越大，径向力的不平衡特征越严重。

来源：2021年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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