随着国民经济的快速发展，石化装置正朝着大型化方向发展。石化装置的大型化必然要求石化泵的性能参数也要适应大型化装置的要求，一般石化用泵可以立足国内，但大型炼油装置需要的减压塔底泵，由于苛刻的应用环境，汽蚀性能要求很高，采用都是进口。因此为逐步实现大型炼油装置石化泵的国产化，进行减压塔底泵提高汽蚀性能的研究，将大大降低生产成本和维修费用，同时也是提高质量和可靠性的保障。　　 本文以中石化武汉分公司500万吨/年炼油装置高温减压塔底泵研制课题为依托，采用两级双吸两端支承离心式流程泵泵型。双吸叶轮是提高泵汽蚀性能的有效途径之一，按照国家标准GB/T13006，该性能泵(双吸叶轮)的汽蚀余量为6.4m，装置的汽蚀余量只有6.3m，技术指标要求减压塔底泵汽蚀余量为4.8m，所以提高减压塔底泵的汽蚀性能是本文研究的主要目的。　　 本文主要的内容和成果有：　　 1.简要分析了泵汽蚀产生的原因、现象及对泵性能的影响，并对如何改善减压塔底泵汽蚀性能进行了分析，提出了合理设计叶轮进口几何尺寸与形状，采用双吸叶轮和半螺旋形吸水室来提高减压塔底泵的汽蚀性能，采用抗汽蚀材料等方法提高减压塔底泵的使用寿命。　　 2.依据减压塔底泵的工艺参数，以汽蚀理论为指导，考虑汽蚀，采用速度系数法、加大流量设计法、水力设计软件等对叶轮进行抗汽蚀优化设计，设计出两种双吸叶轮模型；采用传统的设计方法和依靠经验系数等对吸水室进行优化设计，设计出一种吸水室模型，与两种叶轮组合成两组水力模型。　　 3.应用CFD软件CFX对两组水力模型在两种相位下的三种工况进行了内部汽蚀流场的数值模拟，并进行了汽蚀性能的预测。模拟结果表明：(1)叶轮中六个叶片的压力、速度、空泡分布规律大致相同，但并非完全相同，表现为明显的轴不对称性和较强的轴周期对称性；(2)两组水力模型的空泡最先在叶片背面进口稍后处(靠近前盖板)产生，汽蚀主要发生在叶片背面，随着流量的增大和进口压力的降低，工作面也会发生汽蚀；(3)大流量Q=600m3/h工况下的汽蚀发生的区域和空泡密度都要大于流量Q=406m3/h工况和流量Q=500m3/h工况，而流量Q=406m3/h工况下的汽蚀性能最好；(4)对低比转速离心泵，叶片进口边适当向吸入口方向延伸可以明显的改善泵的水力性能和汽蚀性能。　　 4.对优选的水力模型制做实型泵，并对整机进行试验研究，CFD预测值与试验值对比表明：Q=406m3/h时，预测的临界汽蚀余量为3.74m，试验的临界汽蚀余量为4.02m，到达了设计要求，且预测值要比试验值好，但误差相差也不是很大。这说明将CFD技术应用于离心泵的设计中，对工程上改善离心泵汽蚀性能具有良好的效果，其定性分析具有一定的准确性，在提高减压塔底泵汽蚀性能的优化设计方面具有一定的指导意义。