[00387914]脉冲液体射流泵技术理论及应用

脉冲液体射流泵技术在水利水电工程、煤炭开采工程、化工与环境工程、核动力工程和航天航空工程等领域中应用广泛，与恒定射流泵相比，具有水力损失小、效率高等优点。近几年工程应用对脉冲液体射流泵的关键技术提出了更高的要求，而现有的理论方法、技术体系与之不相适应。该项目自2004年以来，结合国家自然科学基金、水利部公益性行业科研专项经费项目等对此进行了持续研究，研究成果使中国脉冲射流泵技术在理论上取得了突破性进展，并推广应用到国民经济多个部门行业。主要技术内容包括脉冲液体射流泵基本性能理论、装置效率与最优参数理论、装置性能理论和试验研究四个方面：1.基本性能研究。推导了脉冲液体射流泵基本性能方程及其方程中有关计算参数的表达式；运用能量平衡分析法，导出了泵内主要流动部件能量转换的表达式；揭示了脉冲液体射流泵内流动规律和传能传质的机理，脉冲射流是提高射流泵效率的有效途径。建立了脉冲液体射流泵基本性能方程的计算模型，得到了基本方程的简化式，为工程应用提供了依据。2、装置效率与最优参数研究。分析了脉冲液体射流泵装置型式与效率之间的关系，建立了不同装置型式下的脉冲液体射流泵效率方程；研究了最优参数与脉冲频率之间的关系，推导了不同装置型式下脉冲液体射流泵效率顶点曲线方程；建立了脉冲液体射流泵最优参数数学模型，确定了最高装置效率、最优参数值以及对应的最优脉冲频率，为射流泵优化设计和运行管理提供理论依据。3.装置性能理论研究。建立了不同装置下的脉冲液体射流装置性能方程，构建了确定脉冲液体射流泵装置运行工况特性方程组，编制了计算程序；提出了脉冲液体射流泵装置优化设计方法。4.设计理论与试验研究。根据脉冲液体射流泵基本性能方程、最优参数方程和装置性能方程，提出了脉冲液体射流泵及其装置设计方法，开展了相应的工程应用和试验研究，验证了脉冲液体射流泵技术理论。脉冲液体射流泵效率提高5%～10%，装置效率提高5%左右。项目研究成果已获得实用新型专利1项，公示发明专利1项；出版专著1部，论文35篇；获河南省教育厅一等奖2项，河南省自然科学优秀学术论文和著作奖5项。近几年来，项目取得的研究成果已经在黄河河道清淤工程、陆浑水库清淤工程、山东田山泵站前池和进水池清淤工程、煤层气开采工程以及煤矿抢险救灾中得到了广泛应用，取得了显著的社会和生态效益，创造经济效益1亿多元。