离心泵内叶轮尾迹的发展及叶轮-隔舌的动静干涉作用使得泵内呈现复杂的非定常流动结构,由此产生的流体激励力引起泵的振动噪声。通过优化离心泵叶轮结构、增设偏置叶片来改善叶轮尾迹中旋涡脱落形态,降低因动静干涉作用造成的压力脉动,是离心泵减振降噪的重要手段。在国家自然科学基金“泵内受迫湍流的涡动力学特征及其激励机制”（No.51576090）的资助下,本文以一台低比转速离心泵为研究对象,采用数值计算和试验手段,对离心泵翼型叶片、偏置短叶片和偏置小翼三种叶轮方案的内流及其激励特性展开研究,探索翼型叶片及偏置叶片对叶轮尾迹及压力脉动特性的影响,以期为低噪声离心泵水力设计提供新思路。论文主要工作及结论如下:（1）以一台低比转速离心泵为模型泵,设计了翼型叶片叶轮（AF）、偏置短叶片叶轮（SP）和偏置小翼叶轮（DAF）三种优化方案,并与普通叶轮方案（OR）能量性能分析对比,发现三种优化方案在设计工况及偏大流量工况效率明显提升,且高效工作区变宽。（2）运用DDES（Delayed Detached Eddy Simulation）的数值计算方法对典型工况下四种叶轮方案的内部三维非定常流场进行计算,重点分析了叶轮出口流动结构分布和隔舌区域的叶轮尾迹形态,详细刻画了叶片尾缘脱落涡在蜗壳流道发展演变过程。研究发现:采用翼型叶片和短叶片能够加快叶轮尾迹能量的耗散、加速尾迹演变速度,抑制隔舌区域复杂流动结构的形成。（3）基于数值计算获得的典型工况压力脉动数据,重点分析了四种叶轮方案下的泵压力脉动特性,发现DAF方案在偏小流量工况下压力脉动能量最低,SP方案更适合在偏大流量工况下运行。将压力脉动与非定常流动结构进行关联分析,发现压力脉动叶频幅值与叶片尾缘脱落的条带状大尺度涡相关,低频杂乱信号与尾迹涡演化耗散形成的小尺度涡相关。（4）运用激光多普勒测速仪（LDV）开展了AF方案、SP方案和DAF方案的泵内部流场测量,对蜗壳扩散段、隔舌区域和干涉区域进行逐点量测,获得该区域的时均速度和速度频谱分布规律。增设短叶片可显著抑制速度脉动的低频信号、轴频（f R）、叶频(f BPF)及其高倍频,偏大流量工况采用SP方案抑制效果更佳。（5）采用微型高频压力传感器对泵内不同叶轮方案的压力脉动进行测量分析。结果表明:隔舌区域在不同优化方案下叶频幅值差距较大。SP方案相较于其他两个方案叶频幅值明显下降,DAF方案对叶频的高次谐波抑制效果明显。在偏小流量工况下,DAF方案明显抑制低频杂乱信号,但是其叶频幅值较高。随着流量的增加,SP方案脉动能量逐渐减小,DAF方案脉动能量逐渐增加。因此SP方案适合在偏大流量工况下运行,DAF方案适合在偏小流量工况下运行。