水蒸气喷射泵是以蒸汽作为系统的工作介质，抽气能力较好，同时结构简单，无机械运动，污染较少，因此被广泛应用在石油、食品、化工等多种领域。随着现在工业对真空泵的需求的增加，真空泵发展速度也在加快，降低能耗对推进水蒸气喷射泵的发展及开展绿色环保型生产起着至关重要的作用。从工程应用的角度考虑，数值模拟的方式相对费时，通过数学模型的方式来实现节能降耗有较大的实际应用价值。
　　本文从节能的角度出发，以实验数据为基础，通过MATLAB软件进行三维曲面拟合，优化单级水蒸气喷射泵抽气模型，为多级泵优化设计打下基础;通过合理分配多级水蒸气喷射泵中各级泵压缩比的方式，降低系统能耗，并编写程序得出计算结果;以液环式真空泵替代末级水蒸气喷射泵，进一步降低能耗，并将三种真空系统的结果进行对比分析。主要做的研究工作如下:
　　1)分析水蒸气喷射泵的几种经典抽气模型，将模型结果与实验结果做误差分析。得出奥芳夫计算模型的误差率最低，平均值为14.34％。且当膨胀比B＜200时，误差较大，B≥200时，误差较小。而B＜200是实验室所用的实验台的高效稳定的工作区域，故利用实验结果改进经典抽气模型。处理实验数据并利用MATLAB软件拟合回归公式，在拟合效果达到99.5％后，得到一组分段函数，为抽气模型的改进形式。
　　2)以多级水蒸气喷射泵系统的性能优化为目标，给出压缩比Y的分配方案。建立优化设计及数学规划的思维，压缩级采用等引射系数法，喷射级采用直接搜索法，整个喷射泵系统采用直接搜索法，以工作蒸汽消耗量的最小值为目标建立优化函数，通过MATLAB软件编程，得出计算结果。与实际技术参数比较分析，得出:在工作蒸汽压力为5730Pa，真空度为0.98MPa的情况下，工作蒸汽消耗量和冷凝水消耗量的节能比例可近似达到32％。
　　3)液环泵具有压缩温升小，能耗低，运行更加安全可靠的特点，故采用液环泵代替末级水蒸气喷射泵，组成水蒸气喷射泵+液环式真空泵机组，达到节约能耗、提高系统稳定性。计算结果表明:改造后的系统可降低能耗3934MJ/h，优化后的系统可降低能耗2118MJ/h;改造后的系统1年减少费用为125.69万元;优化后的系统1年减少费用为71.296万元。工业用真空系统，可根据使用年限等实际的情况选择合理的节能方案。