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LUV泵是德国KSB泵阀集团公司的主打系列产品，主要用作火力发电厂的锅炉循环泵。工程上对锅炉循环泵的主要要求包括安全性和经济性。因此，研究LUV泵的压水室尺寸优化等降低成本的工作成为了工程需求。本论文采用数值模拟的方法，通过计算流体力学（CFD）技术研究改变LUV泵压水室内径后的水力性能，选择优化的内径，并分析压力脉动性能考察内径优化泵的水力稳定性；通过有限元方法（FEM）技术研究不同压水室内径、压水室壁厚和泵壳材料的泵壳的应力安全性能，选择合适的压水室壁厚和泵壳材料。对LUV泵建立了合理的水力计算方法。几何模型是包含进、出水管延长段流域和上、下盖板间隙流域的离心泵全流道三维计算模型。网格划分全部实现了质量较高的六面体网格。计算根据叶片y值采用SST k-ω模型进行了常温常压工作条件的计算，采用RNG k-ε模型进行了高温高压工作条件的计算。常温常压条件下对密封环简化为平滑圆环间隙密封环的计算是主要计算方法。高温高压条件下的计算支持了主要计算方法的参考价值，即常温常压结果结合Karassik方程做修正可预测高温高压条件结果。对菱形蜂窝密封环和平滑圆环间隙密封环的单独计算支持了计算方法的合理性，并提供了根据泄漏量预测采用菱形蜂窝密封环时的性能的修正方法。对压水室内径做了0.750D40、0.875D40、D40和1.125D40共4组计算（D40为原LUV泵压水室内径），0.750D40压水室内径泵的无量纲水力效率下降过大，达9.79%；另外三组压水室内径泵的水力性能相近。综合考虑泵水力效率和泵壳材料成本，压水室内径优化为0.875D40。比较了原泵和内径优化泵的压力脉动性能，验证了内径优化泵没有造成新的水力稳定性问题；同时由高温高压条件下的压力脉动性能分析支持了应力安全分析中将泵壳内表面压力视为均匀载荷的合理性。自编了程序辅助完成应力安全计算，验证了内径优化泵的泵壳是应力安全的。基于不同压水室内径、压水室壁厚和泵壳材料的泵壳应力安全性能分析，得出了两套节约成本的泵壳方案，分别为0.875D40内径、T0壁厚（原壁厚）的锻造材料泵壳和0.875D40内径、0.875T0壁厚的铸造材料泵壳。