离心泵作为一种将电机旋转的机械能转化为流体动能和压力能的动力设备,在国民生产和生活中有着十分广泛的应用。离心泵的内部流场进行数值模拟,对于了解离心泵内部流场细节、参数优化以及节约能源等有着非常重要的意义。本文主要介绍了化工离心泵的基本结构、特性参数、工作原理,基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,选取CZ50-315型化工离心泵作为离心泵的代表进行数值研究,旨在了解离心泵内部流动规律,指导设计。分别基于SolidWorks和ICEM CFD软件完成了在离心泵的三维建模和CFD计算网格划分。在建模方面,泵的叶轮部分的建模主要由CAD软件来构造辅助线,然后导入三维软件进行曲面构建等操作来构建,蜗壳部分由三维软件经拉伸扫描等操作构建,根据所建立的模型,利用ANSYS Workbench和ICEM CFD完成了流道的抽取和网格的划分。完成了不同CFD模型以及Fluent软件求解设置对流场预测结果的影响等方面的研究。进行求解设置、网格无关性和湍流模型敏感性等在扬程预测方面的分析,并针对该离心泵进行了测量扬程的实验,通过对比实验结果与仿真结果验证了离心泵特性规律,并确定了最优CFD模型,然后分析了在额定工况、不同叶轮转速、不同流量的情况下的离心泵流场的压力和速度变化情况。额定工况下,离心泵工作最为平稳,流场稳定,是离心泵工作的最佳工况。对比实验结果发现,额定工况下,数值仿真与实验的误差最小。在以上所述内容的基础上,对此类型的离心泵结构参数进行了优化设计。本文提出的离心泵流体仿真的方法及结果,对于揭示离心泵内部规律,指导设计、进一步优化有重要意义,并可为其他叶轮机械提供参考。