以比转速相近的某型航天长寿命离心泵为模型泵,基于组合相似换算法、ANSYSY-Fluent软件三维全流场多工况数值模拟和水力特性试验三者相结合的方法设计离心泵,结果表明:设计泵的最大功率点较于模型泵向大流量工况偏移,且功率正斜率较模型泵高。结果表明:设计泵B与模型泵最高效率点均处在1.02倍额定流量工况下,而设计泵B的效率高效区比设计泵更宽,并且高效区较模型泵较平稳,但是在小流量区域模型泵的效率高于设计泵A、B,而且变化斜率不同,设计泵A、B的正斜率大于模型泵,在大流量区域设计泵A、B的效率高于模型泵,在设计泵额定流量的0.76倍处模型泵与设计泵B相交并呈现出不同的变化趋势,且设计泵B的效率正斜率较模型泵高。采用组合相似法放大设计泵在(0.5~1.5)倍额定流量范围内,出口压力、功率随流量变化趋势与模型泵基本一致,效率较模型泵增加...

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。