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中(zhōng)國水泵行業技術的發展趨勢
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緊緊跟随中(zhōng)國水泵行業技術發展的潮流，準确把握水泵技術的發展趨勢是中(zhōng)國水泵企業成長的基礎。水泵技術的發展一(yī)如其他産業的發展一(yī)樣，是由市場需求的推動取得的。當今二十一(yī)世紀，以環保、電子等領域高科技發展及世界可持續發展爲主所産生(shēng)的巨大(dà)需求的背景下(xià)，對于包括泵行業在内的許多行業或領域都帶來了技術的變革和飛速發展。中(zhōng)國水泵技術的發展趨勢，主要有以下(xià)幾點：


水泵産品的多元化

 　産品的生(shēng)命力在于市場的需求。如今的市場需求正是要求産品有各自的特色特點，做到與衆不同；正是這一(yī)點，造就了泵産品的多元化趨勢。它的多元性主要體(tǐ)現在泵輸送介質的多樣性、産品結構的差異性和運行要求的不同性等幾個方面。 
從輸送介質的多樣性來看，最早泵的輸送對象爲單一(yī)的水及其它可流動的液體(tǐ)、氣體(tǐ)或漿體(tǐ)、以及固液混合物(wù)、氣液混合物(wù)、固液氣混合物(wù)，直至輸送活的物(wù)體(tǐ)如大(dà)豆、魚類等等。不同的輸送對象對于泵的内部結構要求均不同。 
除了輸送對象對泵的結構有不同要求外(wài)，在泵的安裝形式、管道布置形式。維護維修等方面對泵的内在或外(wài)在的結構均提出新要求。同時，各個生(shēng)産廠商(shāng)，在結構的設計上又(yòu)加人了各自企業的理念，要加提高了泵結構的多元化程度。 

基于可持續發展和環保的總體(tǐ)背景，泵的運行環境對泵的設計又(yòu)提出了衆多的要求，如洩漏減少、噪聲振動降低、可靠性增加、壽命延長等均對泵的設計提出了不同的側重點或幾個着重點并行均需考慮，也必然形成泵的多元化形式。


水泵産品的标準化與模塊化

在産品出現多元化的同時，泵作爲通用産品，總體(tǐ)總量依舊(jiù)巨大(dà)。在市場中(zhōng)，除出現技術性競争外(wài)，産品的價格競争尤其是通用化産品的價格競争是必然趨勢。在産品出現多元化的趨勢下(xià)，要實現産品價格的競争優勢，提高産品零部件的标準化程度，實現産品零部件的模塊化是必須的。在衆多零部件實現模塊化後，通過不同模塊的組合或改變個别零件的特性，以實現産品的多元化。同時，隻有當零部件标準化程度提高後才有可能基于産品的多元化基礎上實際規模化的零部件生(shēng)産，用以降低産品的生(shēng)産成本和形成産品的價格競争優勢，也可以在産品多元化的基礎上進一(yī)步地縮短産品的交貨周期。
水泵設計水平提升與制造技術優化的有機結合

進入信息時代的今天，泵的設計人員(yuán)早已經利用計算機技術來進行産品的開(kāi)發設計（如CAD的利用）大(dà)大(dà)提高了設計本身的速度，縮短了産品設計的周期。而在生(shēng)産爲主的制造當中(zhōng)，以數控技術CAM爲代表的制造技術業已深人到泵的生(shēng)産當中(zhōng)。但是，從日前國内的情況看，數控技術CAM主要應用在批量産品的生(shēng)産上。對于單件或小(xiǎo)批的生(shēng)産，目前CAM技術尚未在泵行業當中(zhōng)普遍實施，單件小(xiǎo)批的生(shēng)産仍舊(jiù)以傳統生(shēng)産設備爲主。 
由于市場要求生(shēng)産廠商(shāng)的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊産品（針對用戶要求生(shēng)産的産品）供貨周期縮短，必然要求泵的生(shēng)産企業加速利用CAM技術甚至是計算機集成制造系統（CIMS）．柔性制造（FMC和FMS）對從設計到制造模具、零件加工(gōng)等各環節協調一(yī)緻處理 保證一(yī)旦設計完成，産品零部件的加工(gōng)也趨于同期完成，以确保縮短産品的生(shēng)産周期。 
與此同時，除利用計算機制圖外(wài)還将在計算機這個載體(tǐ)上實現産品的強度分(fēn)析、可靠性預估和三維立體(tǐ)設計，将原來需要在生(shēng)産中(zhōng)發現和解決的工(gōng)藝問題、局部結構問題及裝配性問題等方面提至生(shēng)産前進行防範，縮短産品的試制期。


以CAD爲主的新技術廣泛應用


  （1）泵的模具、葉片和重要零件開(kāi)始用數控機床加工(gōng)，從而可以提高泵的制造質量，圖 1 是用數控銑床加工(gōng)軸流泵葉片和用于加工(gōng)的葉片三維圖。 
  （2）泵水力設計與繪型軟件逐漸代替人工(gōng)計算和繪圖 有人問用這個軟件設計的泵效率有多高，這是外(wài)行人說的話(huà)，再好的軟件也要人去(qù)使用，可以溶入設計者的設計思想和經驗，而且快速、準确。圖 2 是用 JP1 軟件設計的螺旋離(lí)心泵葉輪水力圖，設計該圖隻需 10min ，人工(gōng)設計可能要兩天。 
  （3）泵内流場計算從準三元非黏性流動向全三元黏性流動進展 準三元非黏性流動計算的主要方法是 S1 、 S2 兩類流面叠代，它是把三維流動降維成二維，也就是用子午面（軸面）和任意轉面（流面）上的流動進行叠代求解，解決三維流動問題。由于把複雜(zá)的三維流動簡化成二維求解，使得解的精度受到影響。 近年計算流體(tǐ)動力學（ Computational Fluid Dynamics ） , 簡稱 CFD 問世，爲流體(tǐ)機械流場計算提供了新的思路和手段。用 CFD 進行流場計算，首先要把計算區域畫成三維實體(tǐ)，然後生(shēng)成網格 （ Grid Generation ），再用商(shāng)用 CFD 軟件 Fluent 等進行計算，見圖 3 。 
  （4）内部流場測量 以前經常采用探針進行測量，一(yī)方面控針本身對流動的影響很大(dà)，另一(yī)方面測量旋轉流場的轉換裝置也很複雜(zá)。進一(yī)步使用激光多普勒測速儀（ LVD ） ，它是用激光照射流動中(zhōng)的粒子，光被粒子散射，根據散射的成度測量流速。這種方法已經成熟并廣泛應用，但是一(yī)般隻測量一(yī)點速度的某一(yī)分(fēn)量。現在開(kāi)始使用粒子圖象測速技術（ PIV ），其工(gōng)作原理是在流場中(zhōng)散布示蹤粒子，用脈沖片光源照射流場，通過連續兩次或多次曝光，粒子圖象被記錄在底片上，由此獲得流場速度分(fēn)布。這種方法突破傳統的單點測量的限制，可瞬時無接觸測量一(yī)個截面上的速度分(fēn)布，具有較高的測量精度. 
  （5）優化設計方法 爲了提高泵的性能，許多學者進行了優化設計方法研究。歸納起來主要有以下(xià)幾種方法：以優秀模型統計資(zī)料爲基礎的速度系數優化法；以水力損失最小(xiǎo)爲目标的損失極值優化法；以某一(yī)指标爲目标函數的準則篩選優化法。值得說明的是目前的優化設計方法，可能隻對具體(tǐ)泵的設計有指導意義。另外(wài) CFD 等先進技術的問世，在很大(dà)程度上沖淡了對優化設計的興趣，近兩年研究優化設計方法的學者逐漸減少。


泵内在特性的提升與追求外(wài)在特性


泵的内在特性是指包括産品性能、零部件質量、整機裝配質量、外(wài)觀質量等在内的産品固有特性，簡稱爲品質。在這一(yī)點上，是目前許多泵生(shēng)産廠商(shāng)所關注的也是努力再提高、改進的方面。而實際上，我(wǒ)們可以發現，有許多的産品在工(gōng)廠檢測符合發至使用單位運行後，往往達不到工(gōng)廠出廠檢測的效果，發生(shēng)諸如過載、噪聲增大(dà)，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中(zhōng)所處的運行點或運行特征，我(wǒ)們稱之爲泵的外(wài)在特性或系統特性。
技術人員(yuán)在進行産品設計時，爲提高某一(yī)産品的百分(fēn)之一(yī)效率常常花費(fèi)不少心思；而泵運行如果偏離(lí)設計的高效點，實際運行的效率遠不止降低百分(fēn)之一(yī)。現在，泵生(shēng)産廠家同時爲用戶配套包括變頻(pín)在内的控制設備及成套設備，實際上已介入到泵的外(wài)在特性的追求上了。在此基礎上，再關注泵的集中(zhōng)控制系統，提高整個泵及泵站運行效率，則是在泵的外(wài)在特性的追求上更上一(yī)層樓。
從銷售角度看，推銷産品即是在推銷泵的内在特性；而關注泵的外(wài)在特性則是生(shēng)産廠商(shāng)不僅是推銷産品，更是在推銷泵站（成套工(gōng)程項目）。從使用角度看，好的産品必定是适合運行環境的産品而非出廠檢測判别的産品。


新材料新工(gōng)藝的加速利用


過去(qù)這麽多年來，新材料和新工(gōng)藝的運用是推動泵技術發展的一(yī)個主要的因素。泵用材料從鑄鐵到特種金屬合金，從橡膠制品、陶瓷等典型非金屬材料到工(gōng)程塑料，在解決泵的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等環境上都發揮了突出的作用。同時新工(gōng)藝的運用，又(yòu)更好地使新材料運用到泵的零部件乃至整個泵當中(zhōng)。如國外(wài)有些廠商(shāng)已設計并推出了全部采用工(gōng)程塑料制成的泵。比用一(yī)般金屬材料生(shēng)産的泵在強度上毫不遜色，在耐蝕耐磨上更勝一(yī)籌。又(yòu)比如利用新的表面塗覆技術和表面處理技術，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問題。新材料的進一(yī)步發展和新工(gōng)藝的運用深入，在泵領域内的應用将更加廣泛。
機電一(yī)體(tǐ)化的進一(yī)步發展

正如科學技術的發展一(yī)樣．現階段科技領域中(zhōng)交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分(fēn)普遍的事情，作爲泵産品的技術發展亦是如此。以屏蔽式泵爲例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開(kāi)始，僅局限于泵本身是沒有辦法實現的，解決泵的噪聲問題，除解決泵的流态和振動外(wài)，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機内加設諸如洩漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一(yī)不說明要發展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時着手，綜合考慮，最大(dà)限度地提升機電一(yī)體(tǐ)化綜合水平。
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