双吸泵具有流量大、扬程高、维修维护简便等优点,被广泛应用于水利灌溉、工业水处理、城市给排水以及跨流域调水等领域。大型双吸泵是一种高能耗设备,提高泵水力效率具有重要的节能意义。本文将研究大型双吸泵水力性能与内部流动特性,在给定的设计参数下,设计了大型双吸泵水力模型,采用数值模拟研究双吸泵水力性能与内部流动,探讨泵内复杂流动结构对双吸泵水力性能的影响。为改善主要过流部件的受力情况与泵内压力脉动特性,提出了交错叶片式双吸叶轮,研究叶轮结构对双吸泵过流部件受力与压力脉动的影响。本文的主要工作和研究结论如下:(1)根据设计要求,基于一元理论设计了大型双吸泵水力模型,采用数值模拟对模型泵水力性能与内部流动进行预测,讨论了大型双吸泵内复杂流动结构与水力性能之间的关系。(2)分析了双吸泵在不同工况下的内部流动规律,结果表明:设计流量工况下,泵内压力分布较为均匀,无明显的复杂流动结构,且湍动能分布良好,无明显的高湍动能区域出现,能量损失在设计流量工况下最小,此时泵水力效率最高。(3)小流量工况下,叶轮进口靠近前盖板处存在明显的低压区以及高湍动能区域,表明此处的流动损失较大,同时该低压区也是诱发叶轮进口空化的重要因素;大流量工况下,压出室隔舌位置出现明显的流动分离现象以及高湍动能分布区,导致此处流动损失增加。(4)交错叶片式双吸叶轮对双吸泵水力性能影响较小,但可有效改善双吸泵主要过流部件的受力情况,减小了叶轮承受的径向力。在小流量工况下,叶轮承受的径向力最高可以降低30%,且在一个旋转周期内,叶轮上的径向力分布也更加均匀,这有利于改善整泵的振动性能、提高泵轴的使用寿命。同时,交错叶片式叶轮对于抑制双吸泵压出室内压力脉动具有重要意义,能够显著改善双吸泵的振动与噪声特性。