真空管道高速输水 高新技术成果【转】

模仿真空管道列车突破地面速度极限、达到接近于飞机飞行速度的工作原理，在输水管道内形成局部高真空，充分利用大气压能和落差势能在该局部产生强大虹吸牵引动力，将水源源不断以超快流速全程高效输送，形式突破传统，无需额外动力，“重力流”和“压力流”由于自身缺陷将逐渐被取代。这种新问世的超完美流体形式，我们称之为“真空高速流”。它的运行环境无需额外的辅助投入，不必费巨资安装全程监控的真空抽吸设备，只需在管道头部动一个“小手术”，将气源阻断，所有水资源输送难题迎刃而解。这款具有高科技含量的输水成套设备是整个输水工程得以流畅运作的核心部件，它集成了整流、提速、滤气、吸淤、抗阻等几大功能，2001年被正式授予发明专利权，已成功实施于50多项长距离引水配水工程，各项工程特性均优于同等条件下的传统引流工程，具有流量充沛、压力稳定、安全节能、快捷高效等明显优势。配套管道直径300mm-4000mm，依据工程实际需要而定。优于任何先进国家的输水设备与技术。该技术成果将引发自人类发明水泵以来，在管道输水领域的第二次新的突破和跨越式发展。可应用到世界上各种液流输送工程，它将对管道流体工程的实施、研究产生系列的、具有世界意义的、根本性的影响，成为今后指导、设计管道输水工程领域的核心技术。
在水力学理论建立至今的数百年历史上，世界上的所有液流体工程的设计、运行、计算都基一个最基本的假设：液流体的水分子间的粘滞力界定为流体运行的最大能量消耗，而气体阻力在液流管中可以忽略不计。新科研成果——第三种输水方式“真空高速流”应用于工程实际时，却完全推翻了这种假设。工程中的实验数据充分证明：液体的粘滞性并非产生能量损失的根源，真正的根源来自于掺入液流体中的气体阻力！传统的两种输水方式“重力流”与“压力流”不可避免地在水源进流处不间断掺入人们肉眼见不到的微小气体并进入管道（网），影响过流并对管网结构造成伤害，却为人们误认为是正常的水头损失（摩擦力），唯一能判断“重力流”与“压力流”是否掺气的标准，必须有不掺气的进流形式进行同等工程条件下的运行比试甄别，方能让已根深蒂固接受“水的粘滞力为流体运行的能量消耗”的科技人员改变传统观念。
“真空高速流”应用虹吸现象中的真空负压结构与流体整流、阻气、排气装置完美组合形成一套别具一格、功能优异的特殊流体输送成套设备所形成的第三种输水方式，兼具有不掺气和自动排气的特殊功能，也就是说已经基本排除了空气阻力在流体运行时所产生的能量损耗。如果根据传统的假设理论：由于气体阻力在液流管中可以忽略不计，起决定性因素的是液流体的水分子间的粘滞力，排除了粘滞力的流体才可近似为理想流体。那么运用“真空高速流”形式的管道输水与运用传统两种输水方式“重力流”与“压力流”输水形式相比在能量损耗上是不会有太大的差别。然而，当科研人员把这种新输水方式“植入”到常规长距离引水、配水工程或其它管道输送流体工程时，原工程的沿程水头损失居然被完全降低甚至压缩到接近于理想流体。“真空高速流”出乎意料地使输水效益在管径、水头、动力及管网原有状态不变的情况下“突变”到前所未有的至高水平，其流速、流量、压力、流态、输水距离、出水高度以及沿程水头损失均发生预料之外的显著变化，其主要参数变化数值并非仅几个百分点，而是数十个百分点！我们仅从“真空高速流”的出流口流体呈无色透明状即能与任何其它输水形式出流口呈白色泡沫状区别出其流态的不同。
在水资源与能源日益紧缺的今天，“真空高速流”最终将取代“重力流”及部分“压力流”工程，发挥出水资源调配的最高效益，缓解地球水源危机，其经济、社会效益对国家来讲是举足轻重的。
这对提升我国重大装备和产业技术水平，对国家重点建设工程中急需的重大技术装备，攻克水资源产业发展中的重点技术瓶颈难题，实现关键技术的突破，抢占产业技术的制高点，增强我国水资源产业的核心竞争能力，具有十分重要的现实意义和战略意义。
真空管道高速输水系列成套设备自身运行不耗用任何动力，最大输水管径四米，可进行数百公里的输水，输水管可跨越比水源高8米的障碍物而无需任何动力。不但其流量、流速、节能远远高于世界上任何先进国家的输水设备与技术，而且在延长管道寿命，防止爆管等方面也独树一帜。无论是城市配水工程或长距离引水工程，只需工程进水头部改造成“真空高速输水形式”，不须增加任何动力，不改变工程其余的任何现状，原先无论是经过计算或实践证明的工程管道输水摩擦阻力（总水头损失），将减少到原来的20%—90%。工程流量提高20%—80%，最高曾达到115%，出水口水头提高50%-100%；原来需要二次水泵加压才能到水的地区，如今可直接到水，而且流量比先前二次加压时更大！ 与全球工程承包商竞标或合作，该技术持有极大的优势，每项工程可创造高于30%的收益率。
“无动力真空管道高速输水系列成套设备”应用范围涉及水利工程的防汛溢洪、抗旱、清淤、水力发电、农业灌溉，市政建设的自来水引水、配水工程、污水排放及跨流域长距离引水工程，保护城市地面沉降的地下水回灌，工业循环水及中央空调循环水、长距离输送石油及液态天然气，旅游方面的人工自然瀑布，海洋领域的无动力抽吸洋底锰结核矿物及优质海水等等领域，具有创造潜在的、不可估量的巨大效益，使不少世界性久攻不克的科研难题得以解决，为各种类型的水工程向现代化、自动化、高科技、高节能、无污染方向迈进谱写出新的篇章。