排灌机械工程学报

作者：王凯,陆钇霖,刘厚林,程智明,管禹,邹丽*,王磊

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 大连理工大学船舶工程学院, 沈阳 大连 116024; 3. 中国船舶重工集团公司第七○二研究所, 江苏 无锡 214082

关键词：混输泵,深海采矿,布放,有限元分析,海上试验

基金：国家重点研发计划项目(2019YFC0312400)

采用流固耦合及有限元方法对布放和混输等复杂工况下3级深海采矿混输泵进行强度计算,分析了泵内流场分布、转子部件应力应变及临界转速,并进行了500 m级深海采矿混输系统海上试验.结果表明:设计流量下,混输泵的计算扬程为124.30 m,相对误差为0.27%;布放工况时,混输泵最大变形仅为0.365 mm,最大应力为73.971 MPa;混输工况时,泵最大变形为0.315 mm,最大应力为58.86 MPa;转子部件前3阶模态仅沿泵轴方向变形,并未发生扭曲,而后3阶模态呈“S”形扭曲变形;转子部件1阶固有频率对应临界转速为2 476 r/min;海试布放过程中混输泵安全可靠,混输工况下泵稳定运行时长超过57 h,实现了2次24 h连续无故障运行,且矿石颗粒体积浓度达到11.7%.

来源：2023年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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