实验平台

课题组的实验工作依托本校离心泵气液两相可视化实验台，以及负责人在塔尔萨大学期间使用的 TUALP 多级电潜泵环路。多级离心泵可视化综合测试平台正在论证建设中。数值模拟与模型训练依托课题组自有的两台高性能计算服务器。

本校离心泵气液两相可视化实验台

改造自离心泵水力性能台（国家自然科学基金青年项目 52004304 支持），用于超低比转速离心泵在高含水、高气液比工况下的增压性能测试，以及旋转叶轮全流道高速摄像观测。主要设备包括 PHANTOM V1212 高速运动分析系统、8530B-200 高频压力传感器、8530C-50 高频压差传感器和多通道数据采集系统。通过可视化观测，识别出叶轮内分散气泡流、泡状流、气囊流和分层流等流型。2025 年起在面上项目支持下升级：温控 0–60 ℃（±0.5 ℃），5000 fps 高速摄像。

迷宫泵高粘、含气工况测试

迷宫螺旋泵性能测试实验台，用于迷宫泵在高粘、含气工况下的性能测试。系统包括储气罐、两相分离器、扭矩传感器、变频器和数据采集系统，测试了不同转速与粘度下的扬程–流量曲线。

TUALP 多级电潜泵两相实验环路（塔尔萨大学）

塔尔萨大学平台

该环路属于美国塔尔萨大学人工举升项目组（TUALP，Tulsa University Artificial Lift Projects），不是本课题组的平台。负责人朱建军在塔尔萨大学攻读博士学位及任助理研究员期间（2012–2019）使用该环路开展电潜泵气液两相实验。

环路主要参数：14 级径向式 TE-2700 电潜泵（538 系列）逐级测压；7.62 cm 两相闭式环路，24 m³ 分离器，分离器压力 345/689/1034 kPa；转速 1800–3500 rpm；介质为自来水和压缩空气，可注入 IPA 表面活性剂。可做两相、高粘、乳化、含砂等工况测试。

多级离心泵叶轮及导叶多相流场可视化综合测试平台

在建 / 规划中

本平台处于论证建设阶段，尚未建成。负责人为朱建军，建设期限为 2025 年 10 月至 2028 年 9 月。以下指标为论证报告中的设计指标，不是实测性能。

• 三级叶轮–导叶串级结构，1–3 级快速切换，导叶出口角 ±5° 可调；透明流道与石英玻璃观察窗。
• 4K 高速成像（1000 fps 全幅）与 PIV 测速，测量瞬态速度场并识别涡结构。
• 气液、固液两相输送：含气率 ≤15%，固相粒径 ≤1 mm、浓度 ≤5%。
• 16 通道 10 kHz 同步采集；振动或位移超限时 0.1 s 内联动停机。
• 永磁同步电机加矢量变频调速，0–6000 rpm；流量 0–30 m³/h，压力 0.6–3.0 MPa。

计算资源

课题组现有两台自有计算服务器，用于电潜泵全尺寸三维瞬态 CFD 模拟、井筒多相流数值计算，以及 PINN 等深度神经网络模型训练。

双路 EPYC 9965 服务器配备两块 RTX 5090，构成 CPU–GPU 异构协同计算环境。