预制泵站是一种新型的可移动小型泵站,安装简单方便,同时建造所耗费的时间短,占地面积小,很好地节约了土地资源。特别是在提升城市污水和雨水方面,预制泵站具有良好的经济效益。但目前预制泵站在工程应用上的研究较多,对于预制泵站内流场的研究较少,预制泵站内部流动特征不明确,因此有必要对其进一步研究。本文以离心预制泵站为研究对象,采用数值模拟与试验研究的方式对单泵、双泵和三泵的离心式泵站内部流场进行分析,通过Solid Works软件建立离心预制泵站的三维模型,使用Mesh软件对预制泵站计算区域进行网格划分,然后结合CFX软件对不同流量工况下的离心预制泵站内部流场进行数值模拟,对单泵、双泵和三泵运行方案下离心预制泵站的外特性和内部流场分布规律进行分析。搭建亚克力可视化预制泵站试验台,拍摄泵站内部流态对双泵预制泵站数值模拟结果进行验证,最后通过正交试验设计对双泵预制泵站进行优化设计,以求能够创造更好的工程效益。（1）双泵预制泵站方案中,在小流量工况下,两水泵内部流道静压和叶轮上相对速度分布不对称,当流量到达1.67Qd后逐渐分布相同。进水口处分流现象严重,在进水口周围多个漩涡产生,流态较差。随着流量的增大,漩涡结构不断扩大,并向中心移动,对中心区域流场造成影响。（2）单泵预制泵站方案中,在小流量工况下,预制泵站内部流线分布均匀,水流流动平稳,在叶轮进口处水流速度变化较大。在大流量工况下,叶轮进口处流速趋于稳定,在进水口上下两侧出现漩涡,使得进水口处及筒壁周围流态变差。（3）三泵预制泵站方案中,采用两用一备的运行形式,将潜水泵运行分为两侧分布和相邻运行两种运行方式进行模拟研究。两侧分布方案下,当水泵两侧分布运行时,两水泵运行状态相似,中心内部流场较稳定,进水口处分流严重,在进水口处有多个旋涡存在。当水泵相邻分布运行时,由于进水口与潜水离心泵B距离进水口较近,在大流量工况下进水口水流对水泵泵体进行冲击,对中间潜水泵的叶轮进口处流场造成影响,长时间保持这样运行会使潜水泵B的性能产生下降。（4）通过对叶轮的叶片几何参数进行优化,离心预制泵站的效率提高了约2.5%,优化后的离心预制泵站在叶轮进口处的水流流速较好,同时在中心区域水流相互交汇程度更小,流场更加稳定。（5）通过正交试验对预制泵站泵间距S、进口高度H、悬空高Z、中心距Y共4个参数进行优化设计。通过对数值模拟结果进行直观分析、极差分析,得到各个影响因素极差对预制泵站效率的影响主次顺序为:进水高度H是主要因素,泵间距S和中心距Y是一般因素,悬空高Z为次要因素。最终确定最优方案为泵间距S=550mm,中心高度H=890mm,悬空高Z=372.1mm,中心距Y=198.7mm,该方案的预制泵站装置效率为64.43%,比原始方案高了约3%。通过对优化后预制泵站内流场进行分析,发现优化后的预制泵站在进水口处分流程度相较于优化前小,预制泵站中心区域流线分布更加均匀,流场更加稳定,底部有多个小漩涡产生,有助于防止底部沉积。