礦用高速搶險泵及其誘導輪的性能與汽蝕特性實驗研究

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1、分類號ＴＨ３１１密級公開ＵＤＣ６２１．６７１編號１０２９９Ｂ１３１１０１１Ｊｍａ＾ＵＵＮＩ＾Ｅ＾ｆＹ博士學位論文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＃論文題目：礦用高速搶險泉及其誘導輪的件能與汽蝕特性實驗研究學科專業(yè)：化工過程機械作者姓名：指導教師：孔繁余研究員答辯日期：２０１７年１２月Ｉ獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文立進行研宄，是本人在導師的指導下，獨工作所取得的成果。除文中己注明引用的內容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果

2、，也不包含為獲得江蘇大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。對本文的研宄做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：年丨切日學位論文版權使用授權書江蘇大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館、中國學術期刊（光盤版）電子雜志社有權保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文一。本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相致，允許論文被查閱和借閱，同時授權中國科學技術信息研究所將本論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會

3、提供查詢，授權中國學術期刊（光盤版）電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布（包括刊登）授權江蘇大學研究生處辦理。本學位論文屬于不保密ｅ／學位論文作者簽名：指導教師簽名：４１。年２■月處日＞年月日丨了分類號TH311密級公開UDC621.671編號10299B1311011博士學位論文礦用高速搶險泵及其誘導輪的性能與汽蝕特性實驗研究指導教師孔繁余研究員申請學位級別工學博士專業(yè)名稱化工過程機械論文提交日期2017年11月論文答辯日期2017年12月學位授予單位和日期江蘇大學2017年12月答

4、辯委員會主席評閱人2017年12月ClassifiedIndex：TH311UDC：621.671Ph.D.DissertationExperimentalResearchonthePerformanceandCavitationCharacteristicsofMineHighSpeedRescuePumpandInducerByXiaBinMajor：ChemicalProcessandMachinerySupervisor：Prof.KongFanyuJiangsuUniversityDecember，2017江蘇大學博士學位論文摘要礦用搶險泵是泵和電機

5、合二為一的大功率潛水泵，流量大、揚程高，廣泛應用于煤礦排水，礦井發(fā)生透水時用以盡快實施排水救援。由于現(xiàn)有的礦用搶險泵自身質量重、尺寸大，需要把泵分拆后運到井下再完成組裝，耗時長，影響救援。本文研究的礦用高速搶險泵采用變頻技術提高泵轉速，具有流量大、揚程高、體積小，質量輕等特點，能夠快速完成整機下井安裝，對煤礦透水進行緊急排水救援，快速恢復生產(chǎn)。然而目前礦用高速搶險泵在國內外都缺乏研究。礦用搶險泵的高速化，帶來了一系列新的問題。如高速泵水力性能、高壓結構、高速下汽蝕、電機冷卻和軸向力平衡等都是礦用高速搶險泵亟待研究和解決的問題。本論文來源課題屬于國家科技支撐計劃

6、項目《煤礦透水快速救援排水設備研究與開發(fā)（水陸兩用移動式排水系統(tǒng)）》，課題編號為2013BAK06B02。其研究目的為設計開發(fā)出一種新型大功率、高揚程和小體積的高轉速礦用搶險泵。以開發(fā)實型樣機為研究對象，應用理論計算、數(shù)值模擬與實驗相結合的研究方法，對礦用高速搶險泵進行了高速水力設計、結構設計，并在機組軸向力平衡、誘導輪的外特性性能和汽蝕特性等方面進行了研究。本文主要研究內容及創(chuàng)新性成果如下：1．系統(tǒng)地總結了國內外大功率潛水泵、高速泵和誘導輪的研究現(xiàn)狀，及其發(fā)展趨勢。概述了泵內流場分析的研究進展及計算軟件的發(fā)展應用狀況。探討了泵機組的軸向力平衡，以及誘導輪流場

7、可視化的研究與實驗方法。為礦用高速搶險泵研發(fā)，關鍵技術的攻克打下了基礎。2．研發(fā)了一個系列三個規(guī)格的新型礦用高速搶險泵樣機，并進行實驗研究。開發(fā)的GFQ200-500型、GFQ150-700型和GFQ100-1000型礦用高速搶險泵通過了國家科技支撐計劃項目驗收，經(jīng)國內外的查新表明，目前國內外均沒有類似礦用高速搶險泵產(chǎn)品，礦用高速搶險泵具有創(chuàng)新性。3．探討了礦用高速搶險泵的外特性數(shù)值模擬方法。數(shù)值計算中考慮轉動部件間隙和腔體影響，對全流場三維造型和模型簡化進行了研究。分析了泵內部流場。實驗研究了礦用高速搶險泵的外特性，首次得到外特性實驗數(shù)據(jù)，并分析了I江蘇大學

8、博士學位論文其性能隨轉速改變的變化規(guī)律