能源的日益紧张对离心泵的研究和制造提出了新的要求,离心泵不仅需要适应越来广泛的应用领域,还需要适应越来越严格的节能要求,这就要求离心泵在研究、设计和制造等环节中有新的突破。进入21世纪一来,计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic, CFD)技术在模拟离心泵内部流动中得到了广泛和有效的应用。将CFD技术和优化设计方法结合起来,能够大大提高产品的研发周期以及提高产品的性能,这已成为一个热门的发展方向。本文的主要工作和成果如下：1.对CFD数值模拟技术及其在离心泵设计中的应用概况、以及离心泵的优化设计方法的研究现状进行了总结。2.使用Pro/e软件对150S-50双吸离心泵三维水力模型建立模型,运用Gambit对模型进行网格划分。在分析比较数值模拟中常用的湍流模型和计算方法后,选择最适合本文模型的数值模拟设置,利用Fluent对模型进行了整机非定常数值模拟。3.通过Fluent的模拟结果,对150S-50双吸离心泵进行性能预测并对叶轮流场、蜗壳流场和气蚀情况进行了分析,验证所选数值模拟方法的可行性。4.在总结文献的基础上,提出了泵的优化方案。在优化过程中,分析已有的机械损失、容积损失和水力损失的经验公式,选择对本文模型预测最准确的一组公式。接着以离心泵总效率为优化目标函数,以五个叶轮的设计参数为自变量,推导出总效率和叶轮各个设计参数之间的函数关系。5.利用Matlab,分析效率与比转数、扬程之间的函数关系。使用遗传优化方法,求出总效率的最大值和新的叶轮设计参数,从理论上计算出总效率提升了1.65%。重新建立三维水力模型,并再次使用非定常数值模拟方法对优化方法进行了验证。结果表明：优化后的泵在标准工况下总效率提升1.67%,实现了优化目的标,达到了节能目的。