混流泵是一种在在各行各业都广泛使用的水泵，在国民经济的发展中起到了重要作用。随着经济的快速发展和全球能源危机的越来越紧迫，对混流泵的要求也越来越高。主要针对提高水力性能的传统设计方法已越来越不适用，利用CFD数值模拟技术，通过对混流泵进行定常和非定常数值模拟，来优化泵的能量特性和运行稳定性已成为主流。
　　本文以一台导叶式混流泵作为研究对象，以优化其水力性能、叶轮径向力脉动和泵出口处的压力脉动作为目标。首先利用CFD数值模拟技术，对原始泵模型进行性能预测。采用内流场分析法对其性能不足的原因进行分析，并以此为依据来对叶轮和导叶进行优化。将优化后的模型进行定常数值模拟，并与原始模拟进行性能、内流场和轴向力对比分析。同时，为了研究导叶进口边的相对位置对混流泵性能的影响，定义叶轮出口边与导叶进口边的夹角为α，选取4个的不同α角导叶方案，进行非定常数值模拟和频谱分析。对优化前后的泵模型的叶轮径向力脉动和压力脉动进行频谱分析，并引入压力脉动系数λ来对泵出口处的压力脉动进行定量分析。
　　研究表明：采用内流场分析法能很好优化泵的水力性能。和原始模型相比，优化后的模型水力性能明显提升。在额定工况下，优化后的扬程提高了12.34%，效率提高了2.02%，轴向力仅增大了944N。在1.2Qopt时，优化后的扬程提高了92.82%，效率调高了66.70%。导叶进口边的相对位置对混流泵的能量特性和压力脉动都有较大的影响。当α=5°时，混流泵水力性能最佳。随着α角增大，叶轮进出口处和蜗壳内部的压力脉动波动幅值都变小，在蜗壳内靠近隔舌位置的压力脉动，受叶轮旋转作用的影响变小，受隔舌的影响作用变大，但对主频幅值的影响无明显规律。优化后的模型的叶轮径向力脉动，要明显小于原始模型。对泵出口处的压力脉动进行定量分析，原始模型的压力脉动为31.4%，优化后的模型为4.7%，减小了108%。