离心泵是一种应用广泛的水力机械,随着科学技术的发展,因工业生产的需要,人们对它提出了更高的技术要求,如无过载、无驼峰、汽蚀性能好等。如按照传统的水力设计方法进行研究开发,已经很难准确高效地设计出满足要求的产品。随着近年来计算流体动力学的不断发展,其对旋转机械内部的三维流动模拟技术已较为成熟,可以将其应用于离心泵的水力设计中。适当地结合一些水力设计的优化方法,如加大流量法、无过载设计、短叶片偏置等,能快速高效地设计出满意的产品,显著提高设计效率。本文的主要研究工作包括:(1)运用参数化软件Pro/E建立水泵的三维实体模型;研究CFD技术中的有限体积法、网格类型、边界条件等技术;(2)应用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent,模拟离心泵的三维流动,对比模拟数据与实验数据,验证模拟结果的正确性;(3)分析传统离心泵水力设计方法及水力设计优化方法,针对某企业的一低比转速离心泵,应用加大流量法及长短叶片结构改进叶轮,并对改进方案做正交模拟试验,分析试验结果,选择了最终优化方案,设计了改进叶轮的结构;(4)最后对优化的叶轮在八个工况点进行流动模拟,得到其流量-扬程、流量-效率性能曲线。绘制了优化叶轮的水力模型图用于加工制造,以验证改进设计的合理性。