转子泵主要应用在物料的输送以及灌装,在工业生产中有着至关重要的作用。随着产品和工业体系的不断更新,对转子泵输送精度和输送粘度范围的要求越来越高,因此有必要对小排量（转子泵排量在0.05L/r以下）高粘度范围（输送粘度范围最高可达500000cp）的转子泵开展研究。本文根据对转子泵排量和粘度的需求,从实际生产使用需求出发,设计建立了转子泵三维模型并进行CFD数值模拟和试验研究,成功研制出小排量、高粘度范围的转子泵。本文主要研究内容如下:1.针对小排量转子泵流量稳定性要求高及企业对转子泵的设计要求,开展圆弧和摆线两种型线转子泵的设计,并基于设计参数及型线方程,运用Matlab绘制了圆弧和摆线转子轮廓曲线,构建了转子泵三维模型。2.为探究圆弧和摆线型线对转子泵性能的影响,构建了圆弧和摆线转子泵CFD数值模型并开展仿真分析。从内部流动特性出发,探究了圆弧和摆线转子泵的流量脉动特性、流速分布、转子受力以及压力分布等情况,结果表明:圆弧转子泵相较于摆线转子泵具有更好的流量脉动,且其内部流速、压力分布均匀、稳定,因此,最终选择圆弧型线为转子设计型线。随后,对圆弧转子泵进行了外特性分析（不同转速、进出口压差、粘度对泵流量、效率的影响）,结果显示其符合转子泵流动规律,验证了所构建的CFD数值模型的可行性。3.针对所设计转子泵输送粘度范围宽（最高达500000cp）,开展不同间隙对可输送粘度范围的影响研究。基于所构建的CFD模型,分析了不同间隙（0.15mm、0.2mm、0.3mm）下所设计转子泵的可输送粘度范围,结果表明:转子间隙在0.15、0.2mm时不能满足输送粘度要求（0.15mm可输送粘度范围为9000cp,0.2mm可输送介质粘度在90000cp）,转子间隙在0.3mm可以满足500000cp粘度要求物料的输送（最高可以输送600000cp粘度的物料）。在此基础上,进一步分析了0.2-0.3mm间隙下的可输送粘度范围,结果表明:转子间隙在0.23mm、0.24mm时不能满足输送粘度要求（0.23mm可输送粘度范围为300000cp,0.24m m可输送介质粘度在400000cp）,转子间隙在0.25mm时,可以满足500000cp（最高可以输送600000cp）,以上研究对转子泵高粘度物料输送下转子间隙的设计提供了方向。4.对企业试制出的转子泵样品进行了外特性试验和精度测量试验,外特性试验结果显示:所设计小排量转子泵（排量为0.032L/r）的要求基本实现。精度测量试验结果显示:转子泵输送物料误差范围为±0.65ml之内,在转子泵的误差范围内。