利用工程上普遍采用的k—ε两方程模型和SIMPLE算法，对单叶片和双叶片螺旋离心泵的内部流场进行了数值模拟。得出了叶轮与蜗壳内的速度分布和压力分布等流场信息，比较了单叶片和双叶片螺旋离心泵的特性曲线，单叶片和舣叶片螺旋离心泵内部流场的区别与联系，分析了叶片数对螺旋离心泵内部流动规律的影响。

爬壁除锈是水射流除锈的重要应用之一。本文研制了以超高压泵机组、真空回收系统为主的水射流爬壁除锈实验平台,并研制了以磁隙吸附为主、气动驱动的磁隙式爬壁除锈机器人,除锈试验表明实验平台除锈参数合理,爬壁机器人除锈效果良好,该实验平台对水射流爬壁除锈成套设备的推广具有参考意义。

介绍了超高压纯水射流除漆成套设备的组成及主要部件的工作原理,同时简述了超高压纯水射流除漆机理及其影响因素,并最终优化确定了降低管路损失,提高喷头打击效率两种提高纯水射流除漆能力的途径。

本文基于有限体积法,采用可实现的的湍流模型和COPPER网格画法,对船用消防射流泵的流场进行了数值模拟和分析,得出了射流泵流场的流场分布特点,轴向速度在剖面上呈有序的阶梯状分布,并反映了两股流体充分混合的位置;通过对湍动能的分析,得出了湍动能的分布特点,以及湍射流场主要发生的部位。

针对数量众多、大小不等、型式不同、罐内介质不同的大型储油罐群的罐底油泥机械清洗困难，笔者结合工程实践，研制了大型罐和小型罐各不相同的清洗成套设备，提出了大型罐顶部作业和小型罐人孔作业各不相同的清洗成套设备和应用工艺方法，并从工程管理上总结了合理错开设备、同步作业、在工期内高效把握个罐周期和群罐关系，清罐设备的研发与应用经验。

原油储罐机械清洗作业中布置在浮顶上的喷枪产生三维旋转的射流，分别对罐底和罐顶进行冲刷，使沉积凝固的原油得以破碎和溶解，脱离所附着的罐壁表面，达到清洗的目的。笔者从机械清洗需要形成的射流轨迹入手，通过对结构、喷头运动、齿轮传动系统、气动控制系统的分析研究，设计出具备特殊结构的三维旋转喷枪使其能够满足清洗工程的需要。射流轨迹分析是已知喷枪需要达到的功能的情况下分析喷头的运动模式。喷头运动分析以射流轨迹分析的结果作为输入条件，分析出结构上的几何关系。齿轮传动系统设计以运动分析为基础，计算出喷头自转速度和与公转轴线夹角速度之间的关系，并确定适当的结构和传动比。气动控制系统设计为传动系统提供合适的动力，以及控制喷头在一定的角度范围内摆动。通过对以上关键技术的分析研究，...

通过数值模拟对储油罐机械清洗设备上的清洗泵在输送高粘性介质时的性能与输送水时性能进行对比。从泵内的压力分布、速度分布分析粘性对内部流场的影响,以及粘性的变化对泵扬程的影响。输送高粘性介质时离心泵的性能发生偏离,偏离程度随着粘性的增加而增大。

通过对传统储罐机械清洗设备的构成及工艺流程的应用研究，发现传统设备中的部分装置和部分环节自动化程度不高，费时费力，如油水分离装置的人工撇油、清洗机罐顶手动切换、无远程监控和人工记录数据等。通过对这些方面的改进，实现了油水分离装置的油水分离自动化、清洗机的自动切换、中央控制室集中远程监控及数据采集等技术的完善和管理系统的创新，保证了整个清洗过程自动化程度更高，节省了人力、物力和财力，更好的满足了各种储罐的清洗要求，值得应用和推广。

选取储罐机械清洗成套设备中的清洗泵作为研究对象,并且流场的确定包含了前后腔区域的整体流场,研究结果更加准确。通过Pro/E建立叶轮、蜗壳以及前后腔耦合的三维计算模型,利用FLUENT计算清洗泵流场,研究清洗泵三维湍流流场的流动规律,揭示内部流场的流动特征,着重分析流场中的前后腔内的流体流动对泵的流量和扬程等外特性的影响。对比包含腔体与不包含腔体的两种计算模型的数值计算结果之间的差异,根据数值计算的流动信息,分析外特性发生变化的原因。

针对高压柱塞泵的汽蚀现象,阐述了产生汽蚀的原因与危害。通过汽蚀判据的分析,给出了产生汽蚀的判断依据,该判据可作为高压柱塞泵的设计条件。并提出了高压柱塞泵的液力端结构与进水系统的优化设计措施,设计经工程验证可以有效消除汽蚀。