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我國水泵技術(shù)的現(xiàn)狀
閱讀：9551 發(fā)布時間：2018-8-31一、我國泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計、引進(jìn)、自行開發(fā)等幾種
(1)聯(lián)合設(shè)計產(chǎn)品
以沈陽水泵研究所為主的研究單位，20世紀(jì) 60~80 年代，組織有關(guān)泵廠進(jìn)行了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計。如 IS (IB)型單級單吸泵; IH 型化工泵; S(SH)型雙吸離心泵; D ( DG )型節(jié)段式多級泵; W 型旋渦泵; Y 型油泵; JC 型深井泵; HW 型混流泵; QJ 型深井潛水泵; IR 型熱水泵; BPZ 型噴灌自吸泵; FY 型耐腐蝕液下泵; 3G 型三螺桿泵等。
這些產(chǎn)品當(dāng)時都是國內(nèi)的主導(dǎo)產(chǎn)品，至今仍在生產(chǎn)，但是有些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)(造型)、性能指標(biāo)比較落后，應(yīng)當(dāng)逐步用新型產(chǎn)品替代。
(2)引進(jìn)產(chǎn)品
80 年代以前我國引進(jìn)的泵技術(shù)很少，到改革開放初期，大量從國外引進(jìn)泵技術(shù)，并隨著外國泵公司以合資或獨資的形式陸續(xù)進(jìn)入我國，也帶進(jìn)了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。
引進(jìn)的這些泵產(chǎn)品，技術(shù)比較成熟，性能比較*，對推動我國泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用，成為我國泵產(chǎn)品的主體，至今仍大量生產(chǎn)。其中有的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)或性能方面也存在問題，應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)。
(3)外國在華合資(獨資)泵企業(yè)的產(chǎn)品
這些產(chǎn)品的質(zhì)量大都比國內(nèi)產(chǎn)品好，盡管價格高，但銷售情況很好。
(4)自行開發(fā)產(chǎn)品
AY 油泵; TSWA 多級離心泵; ZJ 渣漿泵;管道泵;直聯(lián)離心泵;高樓給水泵;空調(diào)泵;潛水排污泵;立式排污泵;潛水軸流泵(混流泵);雙吸泵;紙漿泵等。
這些產(chǎn)品大部分通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，性能也有待進(jìn)一步提高。
二、關(guān)鍵水泵產(chǎn)品從部分進(jìn)口到現(xiàn)在基本全部國化
由于引進(jìn)產(chǎn)品和水泵制造企業(yè)的進(jìn)入，我國泵的生產(chǎn)能力顯著提高。國民經(jīng)濟(jì)部門的主要關(guān)鍵用泵基本上都可以生產(chǎn)。例如：超臨界鍋爐給水泵(溫度壓力 25 ～ 35MPa );乙烯和加氫裝置用高速泵、高壓多級泵;鋼廠高壓除鱗泵;東深、南水北調(diào)工程用大型調(diào)水泵;礦用大流量高揚程( 1000m )排水泵;電廠用煙氣脫硫泵;煉廠用高溫油漿泵。
三、以CAD為主的新技術(shù)廣泛應(yīng)用
(1)水泵的模具、葉片和重要零件開始用數(shù)控機(jī)床加工，從而可以提高泵的制造質(zhì)量。
(2)水泵水力設(shè)計與繪型軟件逐漸代替人工計算和繪圖 有人問用這個軟件設(shè)計的泵效率有多高，這是外行人說的話，再好的軟件也要人去使用，可以溶入設(shè)計者的設(shè)計思想和經(jīng)驗，而且快速、準(zhǔn)確。 用 JP1 軟件設(shè)計螺旋離心泵葉輪水力圖只需 10min，人工設(shè)計可能要兩天。
(3)泵內(nèi)流場計算從準(zhǔn)三元非黏性流動向全三元黏性流動進(jìn)展 準(zhǔn)三元非黏性流動計算的主要方法是 S1 、S2 兩類流面迭代，它是把三維流動降維成二維，也就是用子午面(軸面)和任意轉(zhuǎn)面(流面)上的流動進(jìn)行迭代求解，解決三維流動問題。由于把復(fù)雜的三維流動簡化成二維求解，使得解的精度受到影響。近年計算流體動力學(xué)( Computational Fluid Dynamics ) , 簡稱 CFD 問世，為流體機(jī)械流場計算提供了新的思路和手段。
(4)優(yōu)化設(shè)計方法 為了提高泵的性能，許多學(xué)者進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計方法研究。歸納起來主要有以下幾種方法：以模型統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)的速度系數(shù)優(yōu)化法;以水力損失小為目標(biāo)的損失極值優(yōu)化法;以某一指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的準(zhǔn)則篩選優(yōu)化法。值得說明的是目前的優(yōu)化設(shè)計方法，可能只對具體泵的設(shè)計有指導(dǎo)意義。另外 CFD 等*技術(shù)的問世，在很大程度上沖淡了對優(yōu)化設(shè)計的興趣，近兩年研究優(yōu)化設(shè)計方法的學(xué)者逐漸減少。
(5)內(nèi)部流場測量 以前經(jīng)常采用探針進(jìn)行測量，一方面控針本身對流動的影響很大，另一方面測量旋轉(zhuǎn)流場的轉(zhuǎn)換裝置也很復(fù)雜。進(jìn)一步使用激光多普勒測速儀( LVD ) ，它是用激光照射流動中的粒子，光被粒子散射，根據(jù)散射的成度測量流速。這種方法已經(jīng)成熟并廣泛應(yīng)用，但是一般只測量一點速度的某一分量?，F(xiàn)在開始使用粒子圖象測速技術(shù)( PIV )，其工作原理是在流場中散布示蹤粒子，用脈沖片光源照射流場，通過連續(xù)兩次或多次曝光，粒子圖象被記錄在底片上，由此獲得流場速度分布。這種方法突破傳統(tǒng)的單點測量的限制，可瞬時無接觸測量一個截面上的速度分布，具有較高的測量精度。
四、無堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)取得進(jìn)展
(1)我國自行總結(jié)出的無堵塞泵設(shè)計方法，基本達(dá)到實用程度，國內(nèi)廣泛使用。設(shè)計方法主要包括：沿流道中線斷面變化規(guī)律設(shè)計雙流道葉輪;方格網(wǎng)保角變換方法設(shè)計螺旋離心式葉輪;根據(jù)葉輪外徑、蝸室大外徑和喉部面積三要素設(shè)計旋流式葉輪。
(2)低比轉(zhuǎn)速泵理論和設(shè)計的研究廣泛而深入 無過載設(shè)計方法得到推廣應(yīng)用，采用長短葉片和短葉片偏置取得良好效果。
五、軸流泵模型達(dá)到國外同類模型的*水平
2004 年 9 月 25 日至 2005 年 1 月 16 日，全國 27 個模型，參加了*南水北調(diào)工程水泵模型天津同臺測試。本次試驗*有力、組織嚴(yán)密、監(jiān)督公正、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。模型比轉(zhuǎn)速 500 ～ 1500 ，基本復(fù)蓋了軸流泵的使用范圍;和原模型相比，效率提高約 2% ，流量提高約 5% 。有 7 個模型的角度平均效率超過 85% ，已達(dá)到國外同類模型的*水平。國家南水北調(diào)等重要工程的低揚程水泵，大部分將從這些模型中選用。
水泵技術(shù)發(fā)展展望
1.注意發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新領(lǐng)域用泵
泵是一種通用機(jī)械，應(yīng)用非常廣泛，而且新領(lǐng)域用泵不斷出現(xiàn)。例如：心臟泵、噴水推進(jìn)泵、計算機(jī)冷卻泵、空調(diào)泵、導(dǎo)熱油泵、油氣混輸泵、煙氣脫硫泵、石油平臺注水泵等?？赡苓€存在著應(yīng)當(dāng)用泵的地方而沒有用泵，新的用泵領(lǐng)域也會不斷出現(xiàn)，這就需要我們注意發(fā)現(xiàn)并致力開發(fā)。
2.CFD、PIV等*技術(shù)結(jié)合實際開展試驗研究
CFD 等新技術(shù)的*性，不可否認(rèn)，現(xiàn)在各院校都有軟件，都在進(jìn)行計算，研究生 50% 以上的課題都與此有關(guān)。一項新技術(shù)從發(fā)展成熟有一個過程，目前應(yīng)作為一種解決實際工程問題的輔助手段，與傳統(tǒng)設(shè)計方法配合使用。另外要盡量結(jié)合實際，否則就難以成熟和提高。開始階段不要把題目選得過大，有的選一臺泵從進(jìn)口算到出口，一個泵站從進(jìn)水池算到出水池，這樣的計算結(jié)果難以判斷。像渣漿泵的磨損部位、進(jìn)水流道的旋渦部位等很適合用 CFD 和 PIV 技術(shù)進(jìn)行研究。還有，一些大的泵廠應(yīng)與有條件的院校合作開展這方面的研究工作。
3.重視關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的研究與開發(fā)
要提高泵的技術(shù)水平必須解決關(guān)鍵技術(shù)問題。例如：渣漿泵磨損機(jī)理的研究;斜流泵水力模型研究;自吸泵簡化結(jié)構(gòu)、提率的研究;便于檢修的、大流量、高揚程礦山排水泵和輸油泵的研究開發(fā);新型船用泵的研究開發(fā);大型煙氣脫硫泵、煤液化用高溫、高壓泵的研究開發(fā);屏蔽泵、磁力泵提高可靠性的研究;新型計量泵(隔膜泵)的研究開發(fā);提高部分流泵效率的研究等。
4.樹立精品意識，重視標(biāo)準(zhǔn)化、通用