三元流理论概述
我们为用户提供节能改造的理论基础，是建立在吴仲华院士的“叶轮机械三元流动理论”上的，自七十年代电子计算机得到广泛应用后，这一理论被广泛地应用于航空燃气轮机设计和发展。西方各大发动机制造公司和国际航空界称之为“吴氏理论”或“吴氏方程”，在学术界,吴仲华院士被世界公认为叶轮机械三元流动理论的奠基人。1976年美国数十位泵专家合著的权威工具书《泵手册》，把吴氏理论列为今后泵设计的最先进方法。我公司技术人员在吴氏理论的基础上，提出了泵内含射流-尾迹模型的三元流动计算方法，通过我们的具体实践，应用这一方法设计的泵叶轮运行效率比以前有明显提高。
目前国内泵生产厂商的许多产品还停留在一元流动设计的理论基础上，即他们把叶轮内部流体的流态简单地看成流体在弯曲管内的匀速流动，通过这种方法对叶轮建立的数学模型无疑是很不真实的，对流体在叶轮内部运动的反映也是很不准确的。因此，通过这一方法计算、设计的叶轮，其效率是很低的。七十年代后出现了泵设计的二元理论，这一理论的出现使泵叶轮设计理论得到发展完善。这一理论通过在一个曲面上的分析，把叶轮流道及流体流态做为变量来看待，使泵的叶轮设计比以前有了改善。设计合理，所以泵的效率得到了提高。
我们应用的“射流-尾迹三元流动”理论，把叶轮内部的三元立体空间无限地分割,通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型。通过这一方法，我们对叶轮流道分析可以做得最准确,反映流体的流场、压力分布也最接近实际。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的流动特征，在设计计算中得以体现。因此，我们设计的叶轮也就能更好地满足工况要求，效率显著提高，以下简单介绍一下我们的计算方法：叶轮机械内的完全三元流动，应用吴仲华教授创立的S1、S2，两流面理论可以用不同方法求解，一种是流函数方法，这一方法在数学上严谨，但物理上不太直观。另一种是直接计算流体流动速度的流面(或流线)迭代法，这一方法物理上比较直观，反映问题更接近实际，因此我们现在设计泵叶轮，用的就是这种方法。泵叶轮内部由两个叶片、前后盖板组成一个完整的空间流场，观察者与叶轮同步旋转看到的是与时间无关的定常相对流动，我们要求计算空间流场中任何一点的相对速度的大小及方向，从而建立我们的叶轮数学模型。在叶轮出口附近，我们还能计算出“尾迹”-脱离叶片表面的漩涡区的大小。在我们为用户提供的改造服务中，叶轮前后盖板是设计给定的，对于中间流道内的众多S1流面而言，我们是先假定形状，逐步迭代修正至计算收敛，从而得出最接近实际的准确设计，得到在用户具体使用情况下，最合理的叶轮叶片曲线，满足用户对效率提升的要求。
图1 叶轮叶片曲线图
以上介绍了我们的技术基础，通过这种设计方法，我们已为多个厂家提供了产品升级的设计，也为全国范围内的许多泵、风机用户提供了改造服务，均取得了十分理想的效果。
产品的技术优势：
E·S流体三元流高效节能技术把叶轮内部的三元立体空间无限分割，通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型，通过计算机CFD仿真设计出高效节能叶轮及水力模型。
高效节能泵显著特点是叶片宽、轮毂少，阻尼系数低，流通量大。E·S流道
三元流叶轮直径减少，出口宽度增大，叶片边向来流进口伸展，减少了进口损失。
由两个单吸叶轮组合而成的三元流叶轮，采用相邻叶片相互交错的结构，使水流脉冲下降到扬程的±4%以内，水流更加平稳，效率更高，汽蚀余量更低。
节电分析：
图2
水泵工作曲线
曲线1为水泵转速按N1工作时的特性曲线，曲线2为水泵转速按N2工作时的特性曲线，曲线3、4分别为管道阻力曲线。Q为流量，H为扬程。
根据第一工况即曲线1，水泵自A点，流量为Q1，扬程为H1，若转速不变，水泵通过阀门调节到B点，流量为Q2，扬程为H2，途中可知流量减少，扬程上升，管道阻力由3变4。
如果用阀门调节，则管阻力曲线保持3不变，改变调节水泵电机的转速来减少流量，则水泵执行曲线2，转速曲线为N2，即工作在C点，流量仍为Q2，扬程减少为H2，可以得出相对于B、C两点，输出功率减少，因此得出结论：减少阀门阻力带来的功率减少量P=PB-PC。在中小型区域的电机冷却水泵为这种类型，通过调节电机转速，使阀门由30%开到100%可使输出功率降低，因此该泵具有节能空间，并通过降低电机转速，降低电机运行电流，改善电机的运行状况。在高效节能水泵中，由于水泵流量大，阻力系数低，因此可以达到同样的效果。
在管道阻力不变的前提下，水泵的流量Q压力扬程H，轴功率P，转速N，存在如下关系：Q∝N，I∝N2，P∝N3，因此通过叶片改变水泵流量流量下降50%，则水泵轴功率将下降87.5%，可以得出在满足压力的情况下，采用高效
节能水泵，降低电机转速，即变频调速，水泵的输出功率随之降低，从而达到 @MOVE水泵节能 。
该项目经济效益好，社会效益同样可观，该项目促进节能减排的发展，符合两型社会发展要求，具有很好的推广价值，因此希望能得到各级政府职能部门的大力支持。
三元流与变频的区别
三元流技术和变频技术对
水泵都可达到节能目的，只是变频技术是在针对电机，根据用水负载的变化，来调整电机输出功率；而三元流技术是针对叶轮，目的是提高叶轮的实际工作效率。对于变负载的水泵机组，要想充分节能，最好是两项节能技术都实施，对于相对恒定负载的水泵机组，变频技术就没有用武之地，只能采用三元流节能技术。
技术水平及创新要点
1）采用先进的流体力学计算方法及CAD设计的水力模型，量身定测定做使水泵能恰好处在最佳工况点运行。
2）效率曲线优越，高效区范围宽，更能够适应负荷变化。
3）水泵机械性能卓越，所有零部件经过高精度加工，水泵效率比常规高10%以上。
4）水泵电机寿命长、震动小、噪音低，电机效率比常规高2%以上。
5）产品性能稳定、节能效益显著，综合节电率可达到20%以上。 湖南安德理斯泵业有限公司制造
长沙天康泵业科技有限公司节能设计