[01276644]高效离心泵理论与关键技术研发及应用

本项目属于“泵”领域。

泵是一种广泛应用于国防和工业领域的通用机械，是液体输送系统的“心脏”，耗电量约占全国总发电量的17％，其中离心泵占泵产品总量的70％左右。

离心泵空化性能制约空军的飞行高度，还严重影响泵的振动、噪声及可靠性，多工况性能影响核电站的安全运行，效率影响节能减排实施和生态中国建设。

针对国防和工业领域急需解决的离心泵重大技术难题，为打破西方对尖端国防特种泵产品的技术封锁，实现重大工业泵产品替代进口，缩小与国外的技术差距，项目组依托国家水泵及系统工程技术研究中心、流体机械及工程国家重点学科，在国家杰出青年基金、“863”计划、科技支撑等近10个国家和省部级课题的资助下，历时10余年，对离心泵理论、关键技术和高端特种产品进行了全面、系统、深入的研究和推广应用。

攻克了高效和高空化性能离心泵设计的关键科学问题，创建了离心泵多工况水力设计技术，研发的6种高难离心泵产品的技术达到了国际先进水平，实现离心泵系统节能15%以上。

主要科技创新：

① 创新了离心泵内流计算的网格生成、湍流模型、空化模型和测试技术，揭示了离心泵内部旋转失速、二次流、空化初生等不稳定流动机理，攻克了高效和高空化性能离心泵设计的关键科学问题。

② 创建了离心泵多工况水力设计技术，解决了核电泵3-5个设计工况的特殊要求，加权平均效率提高2个百分点以上;提出了一种高空化性能离心泵水力设计技术，解决了军机燃油泵和舰船用泵研发的重大难题。

③ 研制了一种高速磁力泵导轴承和推力盘用新型耐磨材料F50，研发的系列高速磁力泵已批量应用于国防防御系统中;突破了国产大型工业离心泵效率较低、稳定性较差、寿命较短的难题，替代进口;研发了工业泵智能保护监控系统，实时掌握系统运行状态，及时调整工业生产中泵系统的工况条件，预防关键部件失效带来的危害，实现了泵系统的安全可靠运行。

获授权发明专利11件和软件著作权9项，其中5件发明专利已经转让给企业;制修订行业标准4部;发表学术论文96篇，其中被SCI和EI检索76篇，他引534次;出版著作4部。

研究成果已被江苏振华、江苏飞跃、扬州长江、美国ITT和日本新明和等100多家国内外企业采用，其中海军大型舰船用泵、空军新型军机燃油泵、新型导弹防御系统用高速磁力泵、1600kW煤制油泵、特种化学品液货泵、冶金用高温高压热水循环泵、1300m管线油泵等典型产品改变了我国高端离心泵产品主要依赖进口的现状，研制出6种国家重点新产品。

据22家企业近三年统计，累计新增销售额59.05亿元、利润 7.22亿元、税收 4.73亿元;产品出口北美、欧洲等十几个国家和地区，创收外汇1.92亿美元。

预计每年可节电40.45亿千瓦时，节约145.6万吨标准煤，减少排放二氧化碳381.5万吨。

本项目在引领我国泵技术发展、加强国防安全、关键装备国产化和促进节能减排战略实施等方面发挥了重大作用。