螺旋离心泵叶片设计不当，不仅会影响叶轮的水动力特性，还会加剧工作介质中固体颗粒对叶片的磨损，使得叶轮的寿命大大缩短，降低泵的效率及可靠性。本文根据螺旋离心泵流道内流体运动特征，建立表述理想状态下泵流道内流体质点运动轨迹的数学模型，将此数学模型作为叶轮型线模型，在MATLAB中解得叶轮轮缘、轮毂型线数据，型线数据导入PRO/E生成三维空间的叶轮轮缘、轮毂型线，以达到使用造型工具直接构造叶轮目的。利用这种新方法绘制螺旋离心泵叶片，可避免传统设计方法中手工作图的繁杂和降低对经验的依赖性，提高计算机辅助设计在螺旋离心泵设计过程中应用程度。为验证该方法设计叶轮的可行性，对150X100LN-32型螺旋离心泵叶轮进行了实例设计，设计过程表明，本文方法较传统设计方法更为简洁、高效，极大降低了设计人员在设计螺旋离心泵过程中的工作强度。本文设计出了两种叶片形状相同但轮毂头部分别为平头型和半球型的两种叶轮，为得到这两种叶轮性能的区别以便进行螺旋离心泵的优化，在清水介质下，采用湍流雷诺方程、标准k-ε湍流模型，以FLUENT软件为工具，对以这两种叶轮为叶轮的螺旋离心泵模型A和螺旋离心泵模型B进行多个工况的数值计算，得到两模型的外特性曲线，结果表明，在设计工况下，采用新方法设计的螺旋离心泵模型A、B效率分别比原型机效率高8.3%和9.28%，扬程分别比原型机高0.56m和0.36m。通过对螺旋离心泵模型A、B的数值模拟验证了采用本文新方法设计螺旋离心泵具有可行性。螺旋离心泵工作在固液两相流介质下，为得到更为接近真实工作状态下的螺旋离心泵外特性曲线，对模型B进行了固液两相流介质下的数值模拟。模拟结果表明，固液两相流介质下，模型B的扬程、效率总体比清水介质环境下略有下降，功率曲线则整体高于清水介质下功率曲线，分析认为这是由于固液两相流介质中固体介质使泵流道内流体密度增加及固体介质对流道流场的影响导致水力损失增加造成的。