低比转数离心泵在石油化工、农业排灌、城市供水、航空航天等方面有着极其广泛的应用。低比转数离心泵有一明显的特点：轴功率曲线随流量的增大而急剧上升，最大轴功率与设计点功率之比远大于一般离心泵的相应值。由于泵的实际运行工况点是经常变动的，该特性很容易在大流量区引起配套电机过载。为了实现无过载性能、保证泵的运行可靠性，国内外专家学者对高效无过载离心泵有了一定的研究。本文在前人研究成果的基础上，采用改变叶轮几何参数和堵塞叶轮平面流道相结合的方法对无过载离心泵进行了优化设计。主要工作和研究成果有：　　 1.在前人对低比转数离心泵水力设计理论及方法研究成果的基础上，确定了一种改变叶轮几何参数和堵塞叶轮平面流道相结合的无过载离心泵性能优化设计方法。　　 2.利用Fluent软件对离心泵性能进行预测，分析了叶轮流道堵塞量对低比转数离心泵性能的影响。研究发现，随着叶轮流道堵塞量的增加，泵扬程逐渐降低，效率在小流量区域上升，在大流量区域下降，节流效应越来越明显，泵的轴功率逐渐下降。　　 3.对两叶片间流道有效部分出口和进口面积之比FII/FI与低比转数离心泵性能的关系进行了研究。通过对不同FII/FI的低比转数离心泵进行性能预测发现，从泵的外特性曲线上看，减小FII/FI会使扬程曲线变得陡峭，降低泵的轴功率，使轴功率曲线变得平坦。选择合适的FII/FI，可以获得较好的泵外特性曲线。　　 4.采用改变叶轮几何参数和堵塞叶轮平面流道相结合的无过载离心泵性能优化设计方法，对IS50-32-160型无过载离心泵进行优化设计。性能试验结果表明：采用该方法可以在实现无过载性能的前提下，有效地增加无过载离心泵的扬程，明显地提高其效率，改善无过载离心泵的性能。通过性能试验，验证了该设计方法的可行性。