循环射流自吸系统是一种自吸快、对泵外特性影响小的新型射流式自吸装嚣。其中喷嘴的结构及尺寸直接影响到泵的自吸时间。对不同尺寸参数的喷嘴进行自吸时间性能试验，并探索新结构形式的喷嘴有助于进一步分析问题，改进设计。试验结果表明，喷嘴直径是影响喷嘴自吸效果的主要因素。对同一泵体，喷嘴直径存在最佳值，直径大于或小于最佳值都会增加泵的自吸时间。喷嘴锥角及流道长度对泵的自吸时间略有影响。双流道喷嘴的自吸时间要明显长于单流道喷嘴，泵体自吸时间随流道间距增加而变长。

对CB80—65—125型船用冷却泵建立三维物理模型，采用FLUENT提供的标准k-ε模型，SIMPLEC算法，模拟分析了泵14个工况点的内部流场，预测出性能变化情况，与试验结果相比较，得出各个性能参数的误差值；分析了设计工况下叶片背面，工作曲和z=0平面静压和相对速度分布情况。分析结果发现，CFD技术能够预测出扬程和效率的变化情况，流量在0．38Q～Q时结果比较准确，最佳工况点在1．2Q，与试验结果误差较小。在0～0．38Q及Q—1．35Q时模拟结果的误差比较大，但0～9内误差值在8％以内。静压和相对速度分布情况与理论相符。CFD技术在泵设计阶段初步预测其性能的优劣，为泵的设计提供理论依据。

通过理论计算及有限元分析对碗式回流阀进行了结构优化,使阀在泵完成自吸后,自动关闭回流孔。对射流喷嘴进行结构设计,并研究了3种射流喷嘴尺寸对自吸性能的影响,通过试验找出了与该泵匹配的最佳方案。通过水力设计、回流阀与喷嘴结构的设计优化,泵效率比国家标准的规定值提高了9%。

采用三维造型软件创建了射流式自吸喷灌泵全流场,运用Fluent软件模拟了泵在回流阀关阀、回流阀开启2种情况下的内部流场,预测了泵的扬程、效率。并对泵在回流阀关阀、开启2种情况下分别进行试验,结合数值预测结果与试验结果分析回流阀对泵性能的影响。结果表明,回流阀对泵的扬程、效率影响较大。

以高温高压核电闸阀为研究对象,分析了流固热三场耦合的原理。数值模拟后得到流体的压力、速度和温度分布,以及闸阀的变形和应力分布。通过对闸阀施加载荷,分析压力和温度对闸阀性能的影响。模拟结果显示,流体在阀座部位产生压力波动,并在底部产生涡流,流体压力能转换成热能。在不限制闸阀整体自由变形的情况下,因热产生的变形较大,因流体压力产生的应力较大,热变形能减小闸阀因流体压力作用而产生的应力。

基于固液两相流泵设计方法，采用叶片进口超长延伸及叶片极大扭曲的方法来设计叶轮，压水室设计为螺旋形双流道；结构上创新地设计了压水室耐磨板间隙自动补偿装置和叶轮轴向位移调节装置，机械密封采用集装式结构，轴承箱设计为可放气式结构，进而设计了一种新型高效的脱硫泵。采用自行研制的M26—23V合金钢，用熔模铸造工艺进行加工，并对脱硫泵的性能进行了检测。结果表明，泵的各项指标都满足设计要求，泵的额定点效率达到85．28％，该泵设计合理，效率高，性能曲线平坦，高效率区宽，有无过载特性，且耐磨性能好，使用寿命比同类产品提高了25％以上。该泵的研制成功，对于促进我国脱硫泵的国产化、电力行业的节能减排以及行业的经济效益和社会效益的提高具有重要的现实意义。

为分析射流式自吸离心泵的半开式叶轮与导流器前盖之间的间隙大小对其性能的影响，采用数值模拟的方法得到了4种不同间隙下射流式自吸离心泵水力性能、径向力变化规律、自吸过程泵内部气液两相分布及流动情况，结果表明：间隙大小对射流式自吸离心泵水力性能影响明显，随着间隙增大，泵扬程和效率呈明显下降趋势，额定工况点间隙为0．5时的扬程和效率相对于间隙2ram时的扬程和效率分别下降14．43％、7．07％；叶轮与导流器上径向力也随间隙增大而减小；叶轮含气率、导流器两个不对称出口及泵体出口的气相质量流率随间隙增大而降低．兼顾考虑水力性能、白吸性能及加工装配工艺，最终确定叶轮与导流器前盖的间隙为0．5mm．样机试验结果表明：在额定工况点扬程34．21m，效率55．29％，当自吸高度为5m时，自吸时间45s，达到设计要求。

采用调整混流泵径向间隙的方法，设计了蜗壳基圆直径为280、290、300mm的计算模型，并对其进行了定常和非定常计算．通过对3种模型进行非定常数值计算，得到了不同基圆直径混流泵的压力脉动特性并对其进行比较分析．结果表明：叶轮旋转时叶片和隔舌的动静干涉作用导致蜗壳近壁面各监测点的压力脉动具有明显的周期性；在相同流量下，径向间隙越小，监测点频域振幅越大；隔舌处监测点压力脉动幅度大于其他监测点幅度．对基圆直径为290mm的泵进行数值模拟与外特性试验研究，泵模拟效率为82．3％，试验效率为80％，模拟效率比试验效率高2．3％．对比两者结果可知：数值模拟的结果是可信的．

为改善射流式喷灌泵的性能,提高泵的效率。本文设计了一种有2个出口的不对称导流器,可以加快泵内的气液混合与分离。通过正交试验和数值模拟方法,得到叶轮与导流器中截面多方案的空气体积分布云图,分析其气液混合与流动规律,研究导流器出口1角度θ、导流器出口2角度α和基圆直径D3对喷灌泵性能的影响,并对数值计算结果进行极差分析。研究结果得出方案4的导流器几何参数较为合理,并进行样机试验。样机试验证明:在额定工况下,泵的效率为68.86%,比国家标准值提高7.6%,达到设计要求。