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输送泥浆、矿浆、灰渣、纸浆等的杂质泵,实际上都运行于固相物和液相物混合的二相流体环境之中,应该按照二相流体的运动规律来设计。70年代中期,蔡保元教授提出杂质泵运行环境中存在着固相、液相二个速度场的理论和二相流泵的设计方法,被公认为是国际杂质泵设计理论的一大突破,他的发明——离心泵的二相流设计方法及运用,荣获1989年国家发明二等奖。