我国城市大气污染问题日益严重,扬尘是城市大气污染的重要因素,道路清扫为控制扬尘的主要方法之一。为改善环境状况,各地加大环境保护方面投入,城市道路机械化清扫水平逐步提高,道路清扫车需求增大,已成为研发热点之一。气力输送系统是清扫车的核心模块,后端风机抽吸产生负压,进而形成高速气流携带路面灰尘进入吸尘口,从而完成收集作业,气力输送系统性能直接决定着清扫车的清洁率与能耗大小。以某纯电动清扫车气力输送系统为研究对象,首先采用数值模拟方法分析了气力输送系统内流动特征,并与实验测量数据比对,验证数值模拟方法的可靠性。然后采用两相流数值模拟方法对吸尘口内流动进行了数值研究,通过分析气相流场和灰尘颗粒运动轨迹特征,明确了吸尘口内速度和静压分布特点,确定了灰尘逃逸主要发生位置。在此基础上,探讨了清扫车作业参数（气体流量与清扫速度）对清洁率的影响规律。基于流动分析,提出了吸尘口优化方案。相比原始吸尘口,优化后吸尘口总压损失减小8.97%,清洁率提高7.21%。为提高气力输送系统的动力部件离心风机的气动性能,提出了一种叶轮改型和多目标优化方案。利用圆弧叶片替代原始风机叶片,并建立圆弧叶片叶轮的参数化模型。结合最优拉丁超立方采样方法、Kriging模型和改进的NSGA-Ⅱ算法,以全压效率和总压升为目标对叶轮进行了多目标优化。相比原始叶轮,改型优化后叶轮全压效率提高0.72%,全压提高3.8%,同时,降低了风机叶片加工难度,进而降低了加工成本。为降低气力输送系统管路压力损失,根据流场数值分析结果和管道流动理论,提出了管路的优化方案。计算表明,优化后气力输送系统管路总压损失下降29.8%。以此为出发点,调节风机转速以匹配优化后的风机与管路系统,在气力输送系统工作流量基本不变条件下,风机转速下降15%,气力输送系统功率下降6.9 kw。