泵在工业生产领域应用广泛,同时也是消耗能源的主要设备,多级泵是泵中最重要的一类型,其性能优劣对企业成产效益产生直接影响。在工业生产用的多级泵中,空蚀特性是考核其综合性能的重要指标。改善多级泵进口的空蚀性能,对安全运行、节能、提高企业经济效益,十分有意义。为提高其空化性能,并保证良好的效率,本文对节段式多级泵首级叶轮进水方式水力特性进行了研究。首先,详细介绍了叶轮的水力设计方法,在具体水力设计中采用自主开发的水泵CAD软件进行模型设计,并优化修正,得到最优化设计下的单吸和双吸叶轮,使用三维造型软件对其叶轮流道进行三维实体造型。其次,针对商用CFD软件对数值模拟理论及操作过程进行介绍,对本课题所研究的叶轮流道数值模拟的网格划分、计算方法、边界条件作了详细分析与研究。然后,分别对优化设计获得的单吸离心叶轮和双吸离心叶轮的内部流场进行了数值计算和分析,研究不同流量工况下,内部压力、速度分布规律。对优化后单吸和双吸离心叶轮的内部流场对比分析,还分别从内部流场结构及外特性两方面对叶轮性能进行了分析,得出叶轮内部流场的分布规律,分析空蚀发生的状况和原因,绘制出外性能曲线,得出此型号多级泵的首级双吸式设计较单吸式改善了进口抗汽蚀相对量化结果,提升了泵的性能,扬程和效率曲线变化平稳,由此以流场模拟的CFD技术验证了改进前后的变化,双吸式首级叶轮设计方法的可行性,为优化泵的设计提供了一些参考依据。随后,介绍了常见吸水室类型及其特点,对本文首级吸水室要求进行了探讨。对比改造前节段首级单吸多级泵模型图,绘制出改造后的节段首级双吸式多级泵的模型图。最后,针对实际造型设计的困难,并结合作者在数值模拟中的体会,对研究结果进行了总结,并提出了展望。