第1章　离心泵三维数字化水力优化设计

1.1　研究背景及意义

离心泵被广泛应用于电力、化工、航空、水利、航海、运输等工业领域，担负着维持流程、泵送液体、提供能量的重要任务，在国民经济中占有非常重要的地位，是工农业的心脏设备。然而，离心泵也是最主要的能源消耗设备之一。因此，叶轮作为离心泵中重要的能量转换部件，对其进行结构优化、提高其性能对节约能源、降低生产经济成本有着重要的现实意义。

离心泵叶轮的优化设计是通过一定的优化方法，获得叶轮的最佳几何参数组合，其优化结果可以为离心泵进一步的科学研究提供必要依据;此外，叶轮的优化设计研究也是计算机辅助设计、制造、虚拟设计等系统仿真等方面的重要组成部分。通过对离心泵叶轮的三维优化设计，对其内部流动进行合理而准确的性能预测;通过对叶轮进行优化设计后得到的优化结果分析，可以获得离心泵叶轮内在的流动特性及流动规律。

因此，离心泵叶轮的三维优化设计研究对离心泵性能预测、改善内部流体的流态及性能、探讨新的叶轮设计规律、指导实际生产等均有重要的意义。