近些年来,纤维悬浮液在造纸行业、污水处理、海水淡化等领域得到了广泛应用。造纸工业作为我国的基础产业,国内造纸企业规模较小,和发达国家相比差距较大。为了提高产能并且响应节能减排的号召,提高纸浆输送效率,对泵送纤维悬浮液和高性能纸浆泵的研究显得尤为重要。为此,本文以一台扭曲叶轮开式离心式纸浆泵为载体搭建了开式试验台,相继开展了外特性试验、高速摄影试验、PIV试验,对不同流量工况和不同浓度的纤维悬浮液进行了试验探究。并且采用CFD-DEM耦合计算对纸浆泵输送纤维悬浮液这一过程进行模拟,分析了不同流量工况和不同浓度下流场和纤维粒子的运动情况。本文研究内容和研究成果如下:（1）对纸浆泵输送清水,0.5%、1.0%、1.5%浓度纤维悬浮液时的扬程和效率进行测量并分析。结果发现随着纤维悬浮液浓度的增加,纸浆泵扬程和效率均得到了提升。在扬程方面,当输送1.5%浓度纤维悬浮液时,扬程在较大流量工况下较输送清水时增大了0.46m。在效率方面,最优工况点维持在0.7Q,随着纤维悬浮液浓度的提升,输送纤维悬浮液时纸浆泵效率均高于清水效率。在最优工况点附近,效率并非随着纤维悬浮液浓度的增加而一直提升。在0.4Q至1.0Q范围内,输送1.0%浓度纤维悬浮液时效率高于另外三种浓度且最高提升了3.65%。在之后的较大流量工况下,输送1.5%浓度时纸浆泵的效率高于其他浓度,最高提升了6.97%。（2）利用高速摄影设备,对纸浆泵输送0.5%、1.0%、1.5%浓度纤维悬浮液时的叶轮和蜗壳流道进行了拍摄。在不同浓度和不同工况下,纤维粒子在叶轮流道内的运动总体沿着从进口至出口方向,纤维粒子趋于分布在叶片工作面一侧,随着工况的增大,纤维粒子的分布更加均匀。当纤维悬浮液浓度和工况增大时,叶片尾部的尾迹现象更为明显,生成和消散速度更快。在较大流量工况下,同一流道内纤维粒子的绝对速度大于在较小流量工况下的速度。随着工况的增大,叶轮进口处的纤维不易发生聚集。（3）针对叶轮流道内的流场研究,利用了PIV设备在纸浆泵输送清水,0.4%和0.7%浓度纤维悬浮液时对流道进行了拍摄,进而分析流场的相对速度变化情况。结果发现随着流量工况的增大,流道内相对速度逐渐增大,速度变化趋势更为稳定,速度大小差距逐渐缩小。随着纤维悬浮液浓度的增大,输送0.7%浓度纤维悬浮液时叶轮出口处的相对速度要高于另外两种浓度,并且纤维悬浮液的速度变化相比于清水更为稳定。在叶轮中段位置处较容易出现低速区,且随着纤维悬浮液浓度的增大低速区强度逐渐减小。不同流道内相对速度变化情况有所区别,在靠近隔舌处的L1流道相比于L2流道更容易出现低速区,在吸力面和压力面位置处L1流道的相对速度要低于L2流道。（4）根据CFD-DEM耦合计算结果,输送纤维悬浮液时的效率要高于清水,和外特性试验表现一致。随着纤维悬浮液浓度的提升,叶轮流道内的漩涡得到了明显的改善,流线更为均匀。纤维粒子方面,随着纤维悬浮液浓度的提升,叶轮流道内纤维粒子速度大小分布更为集中,速度大小值较为增大,叶轮流道内纤维粒子的分布更为均匀。总体来说纤维粒子的存在使得泵内的流动形态有所改善,低速区减小,流速得到了提升。