高速离心泵在航空、舰船、石油化工等行业有广泛应用,但由于该种泵转速较高、介质特殊,所以存在着泵效率不高及空化等问题。本文选取国内某公司生产的高速离心泵为研究对象,该泵的性能参数为Qv=8.48m~3/h,扬程H=580m,转速n=31590r/min,介质为水。首先对该模型进行数值模拟,发现扬程-效率随流量变化曲线的数值模拟结果和试验结果基本一致,证明了数值模拟方法的可行性。然后对诱导轮与叶轮的轴向距离和时序位置的几种方案进行研究。首先,通过改变高速离心泵的诱导轮与叶轮间的轴向距离来优化高速离心泵上游诱导轮来流至下游叶轮间流态,提出一种定义高速离心泵诱导轮与叶轮间轴向距离的方法,并设计了5种方案。通过对比5种方案高速离心泵的能量特性和空化性能,获得模型泵诱导轮与叶轮间的最佳轴向距离为8mm,并为后续研究打下了坚实基础。其次,离心泵内主要的过流部件为主叶轮,前置诱导轮的周向安放位置也是主叶轮内的流态一个重要因素。基于诱导轮与叶轮间的最佳轴向距离的基础上,根据高速离心泵前置诱导轮叶片间的角度,设计了4种方案,通过数值仿真的方法,对高速离心泵的内流特性进行了研究,最终得到了高速离心泵前置诱导轮的最佳周向安放角度是30°。最后,综合诱导轮与叶轮间最佳轴向距离和前置诱导轮的最佳周向安放位置,获得了最优高速离心泵模型。由于高速离心泵的高转速要求,在实际运行过程,离心泵的空化问题是最值得关注的。通过对高速离心泵的空化仿真,基于熵产理论对内流场进行能量分析,并对内流场的涡粘特性和湍动能分布进行详细分析研究。综上,本文通过对高速离心泵前置诱导轮与叶轮间的轴向距离、前置诱导轮的周向安放位置以及空化能量特性的分析,最终获得一种最佳的高速离心泵前置诱导轮的安装位置,以及为高速离心泵的现场安装设计人员提供一定的参考。