|
主要研究方向与特色
江苏大学流体机械工程技术研究中心经过40多年的建设与发展,已经形成了特色明显、优势突出、发展前景广阔的以下主要研究方向。
● 流体机械(泵)、化工过程机械特性及现代设计方法的研究
本方向积极参与国民经济主战场,重视泵现代设计相关的重大基础理论和方法的研究,积极开发国家重大工程所急需的关键技术,同时面向行业,为我国泵设计理论的创新提供技术支撑。
在泵现代设计方法研究方向,主要进一步完善和优化无堵塞泵、无过载泵、无密封泵的设计理论与方法,扩大其种类和应用领域。改进和提高现有水泵的计算机辅助水力设计CAD软件和优化选型软件,进一步推广使用,积极开发其它新结构、新原理泵,例如结合国家建设经绿色大西北战略的实施,开展太阳能泵的研究;大力开发磁力泵、小流量高扬程化工泵、高速泵、微型泵、国防用泵等特殊领域用泵的研究等,积极开展水处理机械与设备的研究,开发潜水曝气机、推流器、潜水搅拌机、多功能清淤排污机、切碎泵等;开展流体机械、化工过程机械等密封技术的研究。从而满足国民经济发展之急需。
● 流体机械内部流场计算及现代测试技术的研究
本方向以现代数学、现代物理及力学方法与数值模拟(CFD)相结合,理论分析与实验研究相结合。从流体机械内部动力系统出发,采用贴体坐标系(BFC)下的SIMPLEC算法、Reynolds时均化的N-S方程、修正的K-ε模型和氛流体K-ε-AP模型、壁面函数和交错网格等,对各类泵内部流动进行三维湍流场数值模拟和性能预测,同时利用目前先进的PIV等测试系统对流体机械(主要是各类水泵如离心泵、无堵塞泵、低比速泵等)叶轮和压水室内部流动进行量测及可视化研究,以提高水力设计水平,并尽快应用于工程实际。
● 新型节水节能灌溉技术及设备的研究
本方向结合国家863计划和"十五"重大科技专项的研究,主要从事新型节水灌溉技术、供水技术、输送技术、控制技术及设备的研究和开发,重点研究开发小型移动式喷灌机组、喷灌自吸泵、田间固定式与半固定式喷灌系统、全射流喷头、摇臂式喷头换向机构、异形喷嘴与多功能喷头、全自动计算机控制专家喷灌系统等,从而为发展我国的节水农业作出更大贡献。
● 人造心脏泵的研究及应用
本方向主要对叶轮式血泵叶轮和整体结构进行泵机合一的研究及优化设计,不仅可以消除泵类溶血和血栓的形成,实现装置的血液相溶性、耐久性、可靠性及微型化,而且装置体积小、重量轻,可完全植入体内,并在自然心脏功能恢复后可拆除。同时,本方向将根据血泵运转特殊的条件和生理需求,直接采用血驱动电机参数对血泵进行智能化控制,可使血泵输出类似自然心脏的博动血流。采用特殊的流线扭曲叶片设计,可使叶轮周期性改变转速的同时不增加对血液的破坏。另外,采用永磁磁铁实现血泵转子的完全磁浮,可彻底解决其机械磨损问题,使血泵长期无故障运转,提高受体的生活品质。
● 泵站工程及其自动控制技术的研究
泵站自动化是当前泵站管理运行现代化的发展趋势,利用计算机技术对泵站进行管理和宏观自动控制,从而提高设备工作的可靠性。本方向主要进行水泵机组实时动态运行优化及泵的在线故障诊断技术的研究,建立实用的专家系统,从而可以对大中型泵站、船闸等进行自动化运行和监控管理,并可对泵的运行状况进行自动故障诊断分析。
● 南水北调等大型水利工程用泵水力模型及泵特性的研究
南水北调工程是国家继三峡工程之后的又一重大跨流域的调水工程,具有十分重要的意义。本方向在大型水利工程用泵水力模型研究方面处于国内前列,先后研究成功了ns=500~1600的系列轴流泵水力模型、ns=350~900的系列混(斜)流泵水力模型,过流量大,效率高,抗汽蚀性能好,效率比国内模型高3%左右,综合技术指标具有国内领先水平,已应用于南水北调、太湖流域综合治理等工程。研究成果已被国内各主要水泵厂普遍采用,取得了显著的经济和社会效益,目前,本方向主要从事超低扬程高比转速轴(斜)流泵水力模型研究、完善系列混(斜)流泵水力模型研究、泵及进出水流道的流场计算与优化设计、大型泵站振动特性的研究、泵汽蚀磨损动态特性的研究等,从而为我国的水利建设贡献力量。
|