目前我国河道污染极其严重,利用清淤泵完成水力治淤是定期治理河道的有效方法之一。文中首先根据速度系数法,并结合设计经验完成了一台低比转速清淤泵的水力设计计算,获得了各个过流部件的几何参数。在此基础上,采用ASMM模型对清淤泵内部的固液两相流进行了数值计算分析,获得了初步的内部三维流动特征。该研究结果将为后续进一步优化清淤泵提供很好的依据。

采用Fluent软件对离心泵的内部流场进行了数值模拟,分析了离心泵内压力和速度的分布规律,得到了叶片出口安放角对离心泵速度场和压力场的影响规律.

对某一单吸离心泵在变转速工况下蜗舌处的压力波动进行了测量与分析。该离心泵的叶轮为半开式叶轮并具有背叶片,它由原叶轮车削后得到,从而使得叶轮出口离蜗舌距离较大。结果显示：随着转速的提高,离心泵的流量及效率线性增大,而扬程以二次曲线形式增加。该离心泵蜗舌附近的压力波动频谱以叶轮转动频率整数倍的离散分量为主,特别是叶片通过频率及其二次谐波。最大波动分量的幅度占参考动压ρv22/2（v2为叶轮出口周向速度）的0.5%左右。随着转速的增大,压力波动的增加速度比转速提高速度快,且宽频波动幅度的提高比离散分量显著。另外,频谱分量中存在叶轮转动频率非整数倍的离散分量,以及与转速无关而取决于流体系统固有振动特性的离散分量。

以 D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象，选取导叶喉部面积、叶片数、叶片包角、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶轮进口直径7个参数为变量，运用正交设计法制定七因素三水平正交方案 L18（37），借助数值模拟方法对泵的性能进行预测，通过分析得到了几何参数对中比转速离心泵性能影响的主次顺序：叶片数对扬程和效率的影响起主要作用，叶片包角对轴功率的影响起主要作用；正交优化方案的数值模拟结果表明，该方案既满足无过载性能的要求，又保持了较高的效率，可为中比转速离心泵无过载设计提供参考。

针对污水池清淤问题，在一潜水排污泵进口处设置一搅拌装置，研究带有前置搅拌装置污水泵在污水池中的流动特性。研究表明，基于CFD计算的污水泵外特性结果与试验结果基本吻合，数值模拟结果具有较好精度；对比无前置搅拌装置的潜水排污泵，发现装有搅拌装置后泵的轴功率升高，效率下降；对整个污水池系统的流场进行分析，发现污水池内出现旋涡及附壁效应，说明泵前设置搅拌装置有利于池底清淤；固相颗粒主要聚集于叶轮流道中下游及蜗壳周边壁面处，叶片工作面的进口、出口以及叶片背面中间部位磨损稍微严重，而叶片流道中间部位及靠近叶片背面出口处的磨损相对轻微。

运用ANSYS workbench软件，选取IS100—65—200型单级单吸离心泵作为研究对象，对离心泵包括叶轮、螺母和轴等转子系统进行单向流固耦合分析。在流固耦合计算中，施加到固体结构的流场载荷不仅有叶轮和蜗壳内部流场，同时还考虑了叶轮前后腔的流场载荷；对转子系统力学分析仅对轴承与轴接触处采用轴向和径向约束较符合实际的约束条件。此外，为了解泵转子系统的固有频率和临界转速等问题，本文还对转子系统进行了模态分析，得到了其固有频率和振型，并将计算得到的临界转速与常规的临界转速计算结果进行了对比分析。

对D450-60-10型中比转速离心泵进行无过载优化设计,原始方案采用模型换算法设计模型泵进行试验并换算得到原型泵性能,同时利用Fluent模拟得到模型泵和原型泵性能,对泵性能分析后提出基于叶片出口角、叶轮出口直径和叶轮出口宽度等结构参数的3种原型泵优化方案。结果表明：当叶片出口角β2=10°时,与β2=15°相比,功率曲线的拐点更接近额定工况点,且最大功率下降了6.78%,但会牺牲部分扬程;3种优化方案下离心泵都达到了无过载的要求,功率备用系数K均小于1.2;最佳方案（叶轮出口直径D2=0.49m,叶轮出口宽度b2=0.03m,叶片出口角β2=10°）的功率备用系数最低,为1.09,与原始方案相比,扬程和效率分别提高了6.94%、1.95%,为中比转速离心泵无过载设计提供了参考。

将叶片设计成若干带有凸形槽的长方块和带有凹形槽的长方块凸凹相对镶嵌、依次连接组成可伸缩叶片，将叶片的两端轴固定在轮盘的内、外两边缘，将轮盘的内边缘做成可以转动的，通过转动内边缘（圆环）改变叶片在轮盘的长度，从而改变叶片的内、外安装角。