立式深井水泵广泛应用于工矿、城镇、油田、电站和农田灌溉。常规的深井泵结构多为立式长轴形式,由于扬程少则几十米,多达几百米,叶轮多为离心式叶轮,根据叶轮级数不同分为单级和多级。上个世纪建造的电站、水厂、灌溉泵站等使用的水泵机组的能效等级不再符合目前日趋严厉的环保要求,大多需要进行升级改造。大多数深井泵的效率在80%以下,厄瓜多尔圣艾伦娜水利工程灌溉泵站的改造项目就对L型深井泵的效率提出了高达86%的要求。本文针对深井泵效率低的缺点,通过数值模拟预测了不同叶片数组合和叶轮外径下的水力性能,结合理论计算和计算机辅助计算对强度进行校核,生产出了高效率的深井水泵,并用性能试验验证其水力特性。取得的研究成果具有重要的工程应用价值,相关主要成果如下:1)运用CFD技术对流道开展流动分析,分析不同水力模型的性能,预测叶轮直径,并分析不同叶片数下的扬程和效率,最终确定叶片数和叶轮直径,设计并制作新型的双吸叶轮结构,最终达到了项目要求的性能。2)分析了进水滤网、进水喇叭、接管、底座等重要零部件的结构特点,并进行方案对比和优化设计。通过结构设计计算校核,计算泵的电机配用功率、轴系的强度等,并对泵和电机整个轴系进行弹性扭转分析,理论上验证泵结构设计的合理性、安全性和可靠性。在主要零部件建模出图以后,通过CAE技术分析泵的固有频率,核算机组强度。3)开展机组性能试验,并分析试验结果,讨论效率与理论计算产生的差别的原因,验证产品的水力性能。4)形成了一整套完整的新型水力模型开发的流程,对后续类似项目的开发研究具有可参考的有效依据。