蜗壳是叶片泵中应用最为广泛的一种压水室，它和叶轮一样是蜗壳式离心泵重要的能量转换部件。但长期以来，蜗壳的设计一直停留在采用Stepanoff经验系数确定额定工况点过流断面的基础上。这是因为离心泵的经典设计主要是为了满足额定工况点的需求。但是，一些现代应用环境例如核泵、海水脱盐系统用泵等通常要求泵满足多个工况点的运行要求。本文对蜗壳的研究主要就是在这种离心泵运行要求的背景下进行的，是国家杰出青年科学基金(项目号：50825902)项目中“离心泵节能关键技术研究”之“多工况设计理论”的一部分工作。另外本文的研究工作也受到了江苏省高校自然科学基础研究项目(项目号：08KJB570001)的资助。本文的主要研究工作为：　　 1.根据经典的泵能量平衡理论指出对蜗壳研究的重要性。总结并分析了蜗壳的三种经典设计方法--即等速度法(Stepanoff经验系数)、等速度矩法和面积比理论--的不同和侧重点以及蜗壳对泵性能的影响。　　 2.现代CFD技术已经成为分析泵内部流动并进行泵外特性性能预测的最重要和最有效的手段。对一台离心泵进行了外特性实验，获得其能量曲线。应用定常和非定常数值计算方法对该泵全流场和非全流场进行了流动分析和外特性性能预测，比较二者结果的不同。同时特别回顾了关死点工况的几种计算方法并进行了比较。　　 3.经典理论认为，蜗壳的喉部过流面积是决定泵性能的关键因素，论文分别设计出三个不同喉部面积的蜗壳，针对喉部面积对离心泵性能的影响进行分析。同时，在实际应用中发现，在蜗壳出口加节流板所起的作用不仅仅是节流的作用，也就是说，通过在蜗壳出口加节流板使泵的运行偏离了原来的能量曲线，论文应用CFD技术对这一现象进行了分析。　　 4.压力是一个全局变量，其特性是叶片泵设计以及内部流动结构的反应。因此对压力的分析就是为了对泵的设计优劣以及内部流动结构进行研究。压力的特性主要有两个方面表示：平均值和压力脉动特性。计算结果发现：在设计工况下，蜗壳螺旋段从隔舌到喉部的流速和压力基本不变，此时蜗壳效率最高；在大流量时，蜗壳螺旋段从隔舌到喉部的压力逐步减小；在小流量时，蜗壳螺旋段从隔舌到喉部的压力逐步增大。越偏离设计流量点，压力变化的梯度越大，损失越大。由此，根据蜗壳内压力的这种变化规律可以确定泵的最优运行工况点。对压力动态特性(压力脉动)需更进一步研究。