提高轴流泵的总体性能,同时降低设计成本、缩短设计周期,是轴流泵设计的一个重要目标。作为轴流泵的核心部件,叶轮设计的好坏直接关系到水泵效率的高低、运行的稳定性、以及水泵叶轮的抗汽蚀性能。所以要提高轴流泵的性能,叶轮的自动优化设计很值得研究。本文将数值优化技术与CFD流场计算相结合,由数学过程代替设计人员的经验,控制叶片设计修改方向,构建了轴流泵叶轮自动优化设计平台。平台以多学科优化软件iSIGHT为基础,以现有优秀的轴流泵叶轮模型为研究对象,对其进行了自动优化设计。论文的主要工作包括以下几个方面：首先,应用流体计算软件CFX,基于N-S方程和标准k-ε紊流模型对设计工况下的轴流泵叶轮模型内部三维流场进行数值模拟分析,并计算其外特性参数,作为后面自动优化设计的初始值。其次,确定叶轮叶片叶展方向十个断面的叶栅稠密度和翼型安放角的分布规律,运行程序OPTPUMP.exe生成叶片剖面离散点数据,完成初始叶片的参数化造型。其中各断面的叶栅稠密度用叶尖叶栅稠密度和叶根叶栅稠密度倍数来确定,各断面翼型安放角分布规律用二次多项式拟合。这为后续的自动优化设计工作提供了设计变量。再次,在iSIGHT中集成TurboGrid和CFX,建立叶片参数化、网格划分、流场计算和数值优化相结合的轴流泵叶轮自动优化设计平台。以叶轮效率最高为目标函数,以扬程和汽蚀余量为约束,用该平台对设计工况下的初始叶片进行自动优化设计。经过对比分析优化前后叶轮的性能,优化后叶轮的性能相对有所提高,表明本文采用的自动优化设计方法是有效和可行的。