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随着全球资源存储量减少和环境恶化,如何减少能源消耗以及保护环境引起了全世界的共同关注。离心泵作为一种耗费能源较多的水利设备,降低离心泵功率损失,提高效率和运行稳定性将有十分重要的实际意义。本文对TPA90S型离心泵内部流场进行数值模拟计算,并对叶片结构进行优化分析,主要工作内容如下:（1）运用三维软件完成实验离心泵的叶片及蜗壳流道部分的建模工作。对模型进行非结构网格划分,并进行中心六面体处理,在减少模型网格数量、保证网格的质量的同时提高计算速度。（2）基于不可压缩流动N-S方程与标准k-ε湍流模型,在离心泵内部流动的三维数学模型的基础上,运用有限体积法数值求解方法求解模拟了离心泵内部流体运动状况。分析了定常流和非定常流两种方式,5种不同工况时离心泵内部静压分布。根据模拟数据计算出效率和扬程曲线,并进行试验验证。非定常流数值模拟分析结果与试验结果误差更小,能更好对离心泵内部流动情况进行模拟分析。以离心泵非定常流模拟为基础分析了离心泵内部流速、湍动能及湍动能耗散率变化情况。（3）建立叶片模型并与叶轮流体模拟结果进行单向流-固耦合分析。首先计算出离心泵叶轮流场的分布情况,然后将叶片受到的流场压力值施加到叶片表面作为叶片的作用力,分析5种不同工况下,随着流量的不断变化,叶片工作面及背面受力情况,及叶片因流体作用力而产生的变形情况。（4）优化函数分别以最小的离心泵总损失,最小的汽蚀余量,扬程曲线无驼峰为第一、二、三分目标函数,以此为基础采用线性加权组合方法建立一个多目标优化数学模型。取叶轮的出口直径D2,叶轮出口宽度2b,叶片数z等7个参数为设计变量,以MATLAB遗传算法工具箱为函数优化工具。计算完成后,采用优化前后结果计算出离心泵水利效率,对比汽蚀余量值及扬程驼峰曲线。依据优化结果重新建模并进行非定常流模拟,对比优化前后流场压力分布、速度分布、湍动能及湍动能耗散率分布情况。