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主要研究方向和特色

  流体中心从其前身镇江农业机械学院排灌机械研究室创建之日起,就奠定了为国家经济建设服务的方向。50年来,流体中心坚持“强化特色、突出重点”的发展思路,形成了具有鲜明时代特点的研究方向和内容。
  20世纪60年代,为了解决国家燃油紧缺问题,排灌机械研究室研究的项目、方向主要为:内燃水泵的研究、中低速柴油机使用劣质燃料的研究、动力水泵的研究等。
  70年代,为了解决农业节水、增产,排灌机械研究室的研究方向由农机具产品的动力研究,逐渐转向喷灌机具及泵类产品的开发。负责全国系列摇臂式喷头联合设计组工作,完成我国第一个喷头系列的研究,负责系列喷灌泵的研制。
  80年代,喷灌机具的研究进一步深入且日益系统化,逐步形成技术集成的优势,并开始探索小型潜水电泵的设计,参与农机类相关标准的编制,实验设施也日臻完善。全国约有90%的喷头和管道在排灌机械研究所进行测试检验,同时,主持平移式喷灌机设计、研制,研究污水污物潜水泵,编制小型潜水电泵产品质量分等标准。
  90年代,流体中心继续发挥喷灌机设计和泵水力设计及理论研究方向的优势,从各种中小型工业用泵、轻工业用泵的研究开发入手,以高难度的特种泵为主要研究对象,在工业用泵领域打开了局面。同时,中心致力于大型水利工程系统的设计、试验。
  本世纪以来,流体中心积极参与国民经济主战场,重视流体机械、化工过程机械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。形成的主要研究方向如下:

  ◎ 流体机械(泵)、化工过程机械特性及现代设计方法的研究
  本方向注重基础理论的研究,进一步完善和优化了无堵塞泵、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、提高推广现有水泵的计算机辅助水力设计CAD软件和优化选型软件;积极开发其他新结构、新原理泵,例如结合国家建设绿色大西北战略的实施,开展太阳能泵、风能泵的研究;大力开展磁力泵、小流量高扬程化工泵、高速泵、微型泵、国防用泵、核电用泵、海水淡化用泵、煤液化用往复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,从而满足国民经济发展之急需。

  

  ◎ 流体机械、化工过程机械内部流场计算及现代测试技术的研究
  本方向采用现代数学、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的方法,从流体机械、化工过程机械内部流动机理出发,利用贴体坐标系(BFC)下的SIMPLEC算法、Reynolds时均N-S方程、修正的K-ε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,同时应用国际先进的PIV等测试系统对流体机械、化工过程机械内部流动进行测量及可视化研究,提高水力设计水平,并应用于工程实际。

  

  ◎ 新型节水节能灌溉技术及设备的研究
  本方向结合国家863计划项目、国家农业科技成果转化资金项目的研究,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,重点研究开发轻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、变量喷洒喷头、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。

  

  ◎ 南水北调等大型水利工程用泵水力模型及泵特性的研究
  本方向在大型水利工程用泵水力模型研究方面处于国内领先,主要从事超低扬程高比转速轴流泵水力模型研究、系列混(斜)流泵水力模型研究的完善、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,不断为我国的水利建设贡献力量。先后研制成功的比转速为500~1600系列轴流泵水力模型、比转速为350~1000系列混(斜)流泵水力模型在水利部南水北调工程水泵模型天津同台测试中均名列前茅,其过流量大、效率高,抗气蚀性能好,效率比国内同类模型高3%左右。

  

  ◎ 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,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。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。采用特殊的流线型扭曲叶片设计,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。

  

  ◎ 泵站工程及泵系统故障诊断与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运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、船阀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。

  

 
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