本文基于水力机械准三元流动理论自编程序完成了低比转速LNG潜液泵诱导轮和叶轮的水力设计,采用相同的进口段、蜗壳和出口段以及诱导轮结构,分别对装配有二元理论设计叶轮和准三元理论设计叶轮的两个低比转速LNG潜液泵进行了全流道水力性能和空化性能的数值模拟和对比分析。准三元水力设计方法以二元理论设计的初始叶轮进行S1和S2流面迭代计算,通过给定提升叶片抗汽蚀性能的“S”型速度矩分布规律迭代求解平均S2流面骨线微分方程和S2流面环量微分方程进行叶片绘型。对准三元水力设计的LNG潜液泵进行全流道湍流数值模拟,结果表明:准三元水力设计的泵在设计工况下扬程为281.10m,高出设计要求9.8%,在0.6Q0~1.4Q0流量范围内效率在65.51%~75.61%之间,效率曲线在大流量工况下高效区较宽但在小流量工况下效率低于装配二元理论设计叶轮的泵;在0.9Q0、1.0Q0、1.1Q0三个工况,准三元设计的LNG潜液泵扬程下降3%时的临界空化点NPSH3%分别为1.69m,2.54m和3.11m,二元设计的的临界空化点NPSH3%分别为2.53m,3.34m和3.97m,准三元设计的泵相比二元设计泵空化性能有了明显提升。对准三元设计的LNG潜液泵叶轮表面进行BVF诊断,发现二级叶轮叶片吸力面中部存在大块的正、负BVFz峰值交替区域,且对应轴截面叶轮流道吸力面存在较大的轴向旋涡。利用软件BladeGen对叶片型线局部安放角进行调整,结果表明通过较小的局部安放角调整可以改善流道内流场分布,在设计工况,改进的泵扬程为283.66m,提高了0.55%,效率为75.62%,提高了0.41%。