[01312668]全工况高性能泵关键技术研究及工程应用

项目属“动力机械及流体动力工程”领域。 泵广泛应用于国民经济的各个领域,是中国制造2025多个领域的关键装备之一。据统计,泵耗电量约占全国总发电量的17％,因此被列入国家节能中长期专项规划（2006-2020）重要耗能设备。项目组针对国防和工业领域对全工况高性能泵的重大需求,以及高效、高可靠性、高空化性能和低振动低噪声泵的学术和技术前沿,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,在国家科技支撑计划和国家自然科学基金等多个课题的资助下,在泵内部流动机理、节能高效设计方法、新一代高性能国防及工业用特种泵研制、故障诊断等方面进行了系统而深入的研究,解决了国防和工业领域急需解决的泵重大技术难题,攻克了高性能泵设计的关键科学问题,研发的泵产品达到了国际先进水平,打破西方了对相关尖端国防特种泵产品的技术封锁,实现了相关重大工业泵产品替代进口。 主要科技创新： ① 创新了泵内流计算的自适应网格生成、CDM湍流模型、RCD空化模型和同步测试技术,揭示了泵内部不稳定流动机理、噪声特性及传递规律,准确掌握泵内空化流非定常脱落与溃灭的机理,为高性能泵设计提供了理论依据。 ② 创建了全工况高效泵水力优化设计方法,解决了现有泵设计方法易造成驼峰不稳定性和全工况效率较低等行业技术难题;发展了泵低噪声水力设计方法与技术,攻克了舰船用低噪声泵设计难题,噪声降低1.5dB; ③ 建立了一种高空化性能和低振动泵水力设计理论与技术,创新了高可靠性设计方法,解决了舰船压载泵空化性能和可靠性差的若干关键技术难题,空化性能提高30%,振动降低13%;研发了工业泵故障诊断系统,揭示了叶片泵故障产生机理,基于物联网实现了远程数据分析、早期故障预警、智能化控制及分析关键部件寿命周期等功能。 获授权发明专利18件和软件著作权20项;制修订行业标准1部;发表学术论文90篇,其中被SCI和EI检索69篇,他引608次;出版著作3部。 研究成果已被江苏振华、江苏航天动力、江苏双达等100多家国内外企业采用,其中舰船压载泵、飞机低比转数燃油泵、核电用海水循环泵、低振动低噪音均衡泵、大流量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,研制出多种国家重点新产品。 据28家企业近三年统计,累计新增销售额52.3亿元、利润6.47亿元、税收4.58亿元;产品出口北美、欧洲等十几个国家和地区,创收外汇1.26亿美元。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。