目前我國大部分企業(yè)采用的是一元流理論設計的泵型。這種水泵的效率會(huì )受到設計水平與制造工藝的限制效率普遍偏低。在實(shí)際生產(chǎn)中水泵憋壓的問(wèn)題比較嚴重，這種情況導致用戶(hù)使用的水泵出現大量的能源浪費。這時(shí)需要對循環(huán)水泵使用葉輪車(chē)削的方法、更換高效節能水泵、安裝變頻器的方法就能解決這一問(wèn)題。但是這些方法都有一定的局限性，不可以從根本上解決水泵能耗高效率低的問(wèn)題。

國內生產(chǎn)的水泵假如使用三元流理論進(jìn)行設計，重新優(yōu)化設計出高效節能水泵葉輪，可以在不更改泵體、電機和管路的情況下進(jìn)行改造，這種水泵節能的方法被稱(chēng)為三元流技術(shù)。

三元流技術(shù)原理和計算方法

三元流技術(shù)是指通過(guò)使用優(yōu)秀的模型對一元流葉輪進(jìn)行改造，通過(guò)設計軟件射流-尾跡三元流動(dòng)理論計算方法，并且結合生產(chǎn)現場(chǎng)實(shí)際的工況，重新對循環(huán)水泵的水力部件葉輪進(jìn)行優(yōu)化設計。具體方法是根據客戶(hù)的使用情況對原有的水泵流量、壓力、電機耗功進(jìn)行測試，并且提出常年運行參數的要求，作為水泵的設計參數。在使用CFD容積重新設計出節能泵葉輪，確保能和原來(lái)的泵型進(jìn)行更換，在不動(dòng)管路、電路、泵體等條件下實(shí)現水泵的節能目的。

一元流、三元流動(dòng)的基本概念

下圖1左邊是水泵葉輪局部視圖，右邊是將葉輪內兩個(gè)相鄰葉片與前后蓋板形成的流道作為一個(gè)計算分析研究。傳統的一元流理論是指將葉輪內的曲形流道視為一個(gè)截面變化的彎曲流管，沿著(zhù)流線(xiàn)的流速大小會(huì )隨著(zhù)截面積的大小而變化，在流體力學(xué)計算中流動(dòng)速度就直說(shuō)流線(xiàn)長(cháng)度坐標的一元函數。這種簡(jiǎn)化會(huì )使水泵內部流體力學(xué)的計算能用手工算法得到實(shí)現。國內電廠(chǎng)經(jīng)常使用的單級雙吸離心泵就是使用這種理論進(jìn)行設計的。

由于葉輪流道的三元曲線(xiàn)形狀是高速旋轉的，流速不會(huì )沿著(zhù)流線(xiàn)變化。使用CFD優(yōu)化設計的水力模型，再使用快速成型試驗優(yōu)選來(lái)調整葉片的扭曲度，可以保證流面更加平滑，可以達到較佳的流體泵送要求，利用高精度加工中心直接三維造型，大大降低了模具曲面變形與局部渦流情況，進(jìn)而提升了泵的整體運行效率。不銹鋼或者銅制葉輪使用全硅溶膠中溫蠟熔模鑄造工藝，鑄鐵的使用覆膜砂鑄造工藝，進(jìn)而可以保證節能水泵的高效率。

三元流技術(shù)在循環(huán)水泵節能改造中的應用有循環(huán)泵廠(chǎng)家總結。