《离心泵内流理论与节能关键技术及产品应用》

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2016年,泵类产品耗电量超过12000亿度,约占全国年发电总量的20%。在所有泵类产品中,离心泵约占70%,被《中华人民共和国节约能源法》列为重要耗能设备。然而中国的离心泵产品效率低、质量不高,国家重大工程中用到的高端离心泵产品都被国外品牌垄断。企业研发能力弱,缺乏掌握自主知识产权的源头创新产品。业界对限制离心泵能效的流动分离等关键流动机理的研究尚不够完善,设计和制造水平与国外先进水平之间还存在较大差距。因此,该项目从离心泵的内流理论、节能设计和高质量生产三个方面开展技术攻关,通过国基金重点和面上项目开展流动机理研究,围绕两个省重大科技专项进行高效节能设计突破,利用工信部智能制造专项推进高效高质量生产,着力离心泵产品品质的全面提升。主要技术内容如下:

1)提出了一种离心泵全场流动分析新技术,发展了离心泵内流理论,揭示了湍流场中多相流运动机理,掌握了离心泵内部非定常复杂流动规律,为高效节能离心泵设计提供了理论基础。

2)揭示了泵内流动分离与冲击等共性机理,建立了提升离心泵效率的水力设计准则,提高了离心泵设计水平,研发的双吸离心泵、离心式多相流泵、低噪音复合泵等离心泵产品达到国际先进水平。

3)构建了离心泵生产物联网平台、智能指挥中心系统和自动化性能测试平台,提高了离心泵产品的生产效率和产品质量,完善了泵安全高效运维在线性能监测技术,建立了泵全产业链质量溯源体系。

获授权发明专利16件,实用新型专利31件,软件著作权5项;参与国家标准制定4项;发表高水平学术论文61篇,其中SCI收录52篇,10篇代表作他引761次。

浙江大学谭建荣院士领衔的鉴定委员会经过鉴定,认为“该项目研究成果创新性强,社会经济效益显著,推广应用前景广阔,总体上达到了国际先进水平。”利用该项目技术研发的产品,近三年新增产值24.4亿元,利润3.8亿元,纳税9369.15万元,出口创汇1.67亿美元;仅开发的OTS300-700双吸离心泵产品,功率为941kW,按照检测报告效率平均提升4%计算,每台水泵全天候运行平均每年能节电33万度,年产500台水泵能节电16500万度;如果全国30%的离心泵采用该项目的技术,预计每年能够节电100多亿度;该项目的合作模式被省科技厅厅长作为校企合作技术创新的典型在全国人大作为浙江经验推广交流。

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