为寻求一种平稳的管道水力输送方式,针对传统的型料管道水力输送进行了改进,以旋流器作为输送物料的密闭容器,本论文是基于国家自然科学基金项目“管道缝隙螺旋流水力特性研究”(51109115)和国家自然科学基金项目“管道列车水力输送能耗研究”(51179116),采用理论分析与模型试验相结合的研究方法,分析了不同导叶长度的旋流器在运动时产生的螺旋流旋流特性。结果表明：1.相同雷诺数下不同导叶长度的旋流器,在运动的过程中,随着导叶长度的增加,管内水流的压强分布表现出先减小后增大的趋势,其中导叶长度为l=0.5L的压强值最小；随着导叶长度的增加,轴向速度表现为先减小后增大再减小的趋势,周向速度表现为先增大后减小的趋势。而且当导叶的长度l=0.75L时,测试断面的轴向流速的平均值最大,当导叶长度l=0.5L时,测试断面的周向速度平均值和径向速度的平均值均最大。2.对于同一型号的旋流器,雷诺数Re越大,测试断面水流的压力就越大,轴向速度也越大,而且流速梯度分布也越密集；周向速度随雷诺数Re的增长幅度要大于径向速度随雷诺数Re的增长幅度。3.在同种工况且旋流器的导叶高度和长度相同的情况下,测试断面的压强随导叶的旋转角度的增大而增大；轴向速度平均值也随导叶的旋转角度的增大而增大；当旋流器位于测试断面上游时,随着旋流器导叶旋转角度的增加,管道水流在测试断面处其周向速度越大；而当旋流器位于测试断面下游时,则得到相反的结果；导叶的旋转角度越大,测试断面水流的径向速度的绝对值越小。4.在测试断面的水平中心测孔上水流的轴向速度整体上表现为偏心的、非对称的抛物线型分布；而且雷诺数越大,典型测孔的各测点的轴向速度随之增大,而且增大的幅度也很大。当旋流器位于测试断面上游时,旋转角度大的旋流器其测试断面水平位置中心测孔的轴向速度平均值较大；而当旋流器位于测试断面的下游时,则相反。5.在设计工况为Re=0.8x105的条件下,旋流器型号为0=5°、h=15mm、l=L时,其在整个管道系统运行过程中所消耗的单位能耗最小。而在设计工况为Re=1.1×105的条件下,则是旋流器型号为0=5°、h=15mm、l=0.75L时,其消耗的单位能耗相对较小。本论文的研究成果对动边界螺旋流理论和旋流器在实际生产中的应用提供一定的理论依据。