水池、游泳池、油污池等的清洁问题十分重要，尤其是附着在水池墙上和底部的藻类和沉淀物必须要被清除，从而使液体的质量保持在一定的范围内。若这些工作由清洗机器人来完成，既节省人力，又自动、方便。　　 以游泳池内的清洗机器人为例，潜水电机启动后，清洗机在游泳池内爬行，爬行刷对池壁表面进行洗刷，含杂质的水被清洗机从底部不断吸入，经过内置进水滤网过滤，污垢和沉淀物被留在过滤袋中，过滤水从出水弯管排出。现有清洗机的电机转速高、功率消耗大，为了改变这一不足，延长机器寿命并减少配电系统的成本支出，本文所做的主要工作和取得的成果有：　　 (1)从定量的角度分析了保证清洗机正常、平稳运行的条件，并导出了附着力的计算公式。从清洗机结构分析，确定了构成附着力的每一项。　　 (2)用实验测定了清洗机器人过流量与水力损失之间的关系，确定了改造叶轮的设计流量、扬程与转速，并保证新叶轮与旧叶轮装配的互换性。试验结果表明：新改造的叶轮使得清洗机功率消耗大幅度降低，清洗机附壁有力，运行平稳，且清洗机的流量一功率特性曲线为缓降型，新叶轮改造达到了预期的目标。　　 (3)结合CFD软件，采用SIMPLEC算法及修正了的κ-ε湍流模型，把清洗机器人主要过流系统作为一个整体，对不同优化方案下的流场进行了数值计算。讨论了在出水盒不同位置安置挡水块的优化方案下，功率消耗、湍动能和效率等参数的变化。　　 (4)详细分析了底部附着力，构建了底部水体模型并进行了数值模拟。为了得到底部沿长度方向的压力分布值，利用编程方法将底部数据从FLUENT中导出并处理，绘出了底部压力分布曲线。提出了优化方案，在保证清洗机正常、平稳运行的基础上，使流量降低，最终达到进一步降低功率消耗的目的。　　 (5)根据底部优化方案，按改变后的流量重新设计叶轮并进行了数值模拟，结果显示进一步降低了功率消耗。