离心泵种类繁多，广泛应用于工农业生产生活的各个领域，据不完全统计，每年我国发电量的20％左右要消耗在泵产品上。所以，提高离心泵产品的技术指标，对于我国实施节能减排政策以及提高国民经济效益都具有十分重要的意义。　　 长期以来，离心泵运行的稳定性是研究人员长期关注的一个难题，而过大的轴向力就是引发离心泵停车检修的致命隐患之一。为此，工程研究人员研制出了一些适用于消除轴向力的平衡装置，取得了一定的效果。由于背叶片结构简单，制造方便，故在平衡单级单吸离心泵的轴向力时较为常见。　　 但是，通过查阅文献资料发现，目前对背叶片平衡轴向力的规律研究一直是离心泵设计中的薄弱环节。本文为了探明背叶片结构对离心泵总体外特性和轴向力性能的影响规律，采用CFD商用软件Fluent对不同背叶片结构下的IH100-65-250化工离心泵进行数值模拟，并制造样机进行了试验验证，为指导背叶片的结构设计提供了科学依据。本文主要工作及研究结论如下：　　 (1)在查阅大量文献的基础上，详细介绍了国内外一些计算轴向力的经验和半经验公式，并指出了轴向力理论计算公式在实际应用中的局限性。本文运用偏微分方程理论和流体力学知识，推导出适用性更广的轴向力理论计算公式和背叶片平衡轴向力的计算公式。　　 (2)应用Solidworks三维设计软件构建了不同背叶片结构下的离心泵整机实体模型，利用Fluent前处理工具Gambit对建模完成的实体进行分块网格划分，并采用Fluent对网格模型进行数值模拟计算，分析离心泵内流场流动情况和速度及静压分布规律，计算扬程、效率和轴向力的大小。　　 (3)对数值模拟计算结果进行比较分析，且寻找相互之间的内在联系。结果表明，背叶片结构对离心泵外特性和轴向力的影响较大，设置背叶片后，离心泵后泵腔内的流体压力明显下降，但是背叶片结构会使泵的总体效率下降2-3％。　　 (4)按背叶片外径、背叶片叶片数、背叶片宽度和背叶片外端到泵盖的间隙4个几何参数设立4个研究方案组。通过对比分析后发现，背叶片几何参数值不仅直接影响其平衡轴向力的性能，对离心泵外特性也有一定的影响。　　 (5)通过与生产企业合作，制造试验样机，设计离心泵轴向力测试的试验装置，在闭式试验台上对变背叶片外径下的离心泵进行试验验证。试验结果和数值计算结果吻合得较好，从而验证了数值模拟计算的可靠性。