针对现役船用离心泵在高效节能、无过载特性等方面存在的欠缺,阐明了高效、无过载离心泵设计的理论依据,提出了高效、无过载低比转速离心泵的设计方法.利用高效、无过载设计方法开发了某船用串并联离心泵,并进行了试验验证,试验结果表明该设计方法能有效提高低比转速离心泵的效率,并具有无过载特性.该设计方法可以推广应用于现役的各类船用离心泵以及民用低比转速离心泵.

为了控制船舶系统振动和噪声,对自流注水系统的主要噪声源进行了分析.基于气蚀噪声和湍流噪声形成的 机理,提出了三级节流降压的优化设计方案,改善系统压力分布和湍流度.对单级节流系统和三级节流系统进行流场和 声场仿真计算,对比仿真计算结果表明,改进后系统的噪声有显著的下降,达到了预期的降噪目标.

旋涡泵作为低比转速泵越来越多地应用于船舶、航天航空和化工等领域。但是旋涡泵内部的流体压力脉动会引起泵和装置的振动噪声问题，成为高性能旋涡泵设计应用过程亟待解决的问题。本文通过数值模拟和试验分析相结合的方法分析一台旋涡泵的压力脉动特性，并探讨通过非等距叶片分布方式以降低压力脉动的方法。结果表明：叶片均布条件下，叶频是压力脉动的主要频率，且在阻隔面附近叶频的幅值最大。与均布叶片旋涡泵相比，非等距分布叶片旋涡泵在不影响其性能的同时能够显著降低在叶频处的脉动峰值，但在叶频两侧产生了附加的频率，而振动总级有明显的下降。该研究为减小旋涡泵的压力脉动和泵体振动提供了一个可行方案，对含旋涡泵系统的减振降噪具有参考意义。

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。