低比转速离心泵因其流量小、扬程高的特点而在石油化工、农业灌溉、城市供水、航空航天等领域有着非常广泛的应用。但其仍存在效率低，流量一扬程性能曲线易出现驼峰而造成流动不稳定，轴功率曲线随流量的增大急剧上升易引起电动机过载等缺点。为了解决上述问题，提高离心泵的水力性能，改善其内部流动状态，本文在基于边界层理论的基础上重新设计叶轮叶片型线，旨在抑制叶轮流道内脱流与回流现象和降低流动损失，从而提高离心泵的水力性能;同时又结合添加分流叶片的设计方法，进一步研究探讨两种方法的集成对水力性能的影响。　　本文主要工作和研究成果有:　　1.分析对比了低比转速离心泵几种主要的优化设计方法，本文选择运用边界层理论设计叶轮叶片型线，从而提高低比转速离心泵性能的优化设计方法。　　2.在叶片边界层理论的基础上，引入速度系数kv和边界层动量损失厚度的参数，推导出叶轮叶片型线方程，并结合叶片边界层厚度和泵的理论扬程等约束计算出叶片型线的具体参数。　　3.通过分析实例，在给定的初始条件下，计算出边界层动量厚度和理论扬程，并在形状因子的约束下筛选出最佳的速度系数取值，结合已推导出的叶片型线方程进行赋值，最终得到无分离型泵叶片型线的具体参数。对重新设计的无分离型泵进行水力性能的对比分析，并结合其静压云图、速度矢量图和湍动能分布云图等进行流动状态的分析。结果表明，无分离型离心泵在额定工况下速度分布比较均匀，并不存在回流、脱流等现象，说明无分离型泵大大改善了叶轮流道内流动状态，使运行更加稳定。而由静压云图可以看出，无分离型泵在额定工况下静压分布也较均匀，在蜗壳的环形空间内未出现较大的静压梯度，说明流道内流动平稳，压力脉动较微弱。而由其湍动能分布云图可以更准确的验证速度矢量图中观察到的脱流与回流等现象。考察水力性能图，在数值模拟的运行工况范围内，无分离型泵扬程有所增大，效率有所提高而轴功率反而下降，这就在兼顾离心泵效率的同时，也很好的解决了低比转速离心泵大流量工况下电动机易过载的问题。　　4.基于应用以上设计方法而得到的边界层无分离的泵型，结合短叶片偏置方法设计带分流叶片的泵型，并进行对比分析。在额定工况下运行时，无分离带分流叶片型泵和带分流叶片型泵叶轮流道内速度、压力和湍动能的分布都较小流量和大流量工况下均匀，而带分流叶片型泵叶轮流道内却有脱流、回流的产生，蜗壳环形空间内静压梯度也较大。根据水力性能图可以发现，带分流叶片型泵的扬程和轴功率都较无分离带分流叶片型泵高得多，而效率却有所降低。在大流量工况下，虽然带分流叶片型泵拓宽了泵的运行工况范围，但其轴功率已经大于设计给出的配套功率进而将引起电动机过载。而无分离带分流叶片型泵的效率有所降低，扬程和轴功率远小于带分流叶片型泵，因而很好地解决了带分流叶片型泵在大流量工况下引起电动机过载的问题。