作为一种高扬程、大流量、大功率的泵,中开多级泵广泛应用于石油化工、农业排灌、火力发电等领域。然而针对中开多级泵的研究相对较少,在其设计开发过程中仍然存在很多影响其性能和可靠性的关键技术问题亟待解决。结合工程实际,研究中开多级离心泵的节能和可靠性设计技术对同类产品的国产化进程、能源的节约及其技术水平的提高具有着重要而深远的意义。本课题采用理论分析、数值计算和试验测试相结合的方法,对一台双进口3级离心泵进行了研究,重点探讨了中开多级泵过渡流道的设计方法,研究结果丰富和发展了我国多级离心泵的设计理论和方法。本文的主要工作内容及研究成果如下:1.较为系统地总结了中开多级泵、离心泵内部流动、压力脉动等方面的研究现状,并阐述了本文的研究内容。2.根据设计要求确定了泵的结构形式,并基于离心泵设计理论设计了叶轮、蜗壳和过渡流道等主要过流部件的水力尺寸。3.采用ANSYS软件对模型泵内部流动进行了非定常数值模拟,基于数值模拟结果预测了泵的外特性,并分析了内部流动,重点分析了过渡流道内的流动规律。模拟结果表明:吸水室、叶轮内流动状态良好,过渡流道及压水室内出现了流动紊乱及脱流现象;过渡流道内,大流量工况下的能量损失明显大于其他工况,单个流道损失占到了整泵损失的5.5%;次级过渡流道内压力脉动值大于首级过渡流道;这表明过渡流道结构参数的设计不合理是泵性能较低的原因。4.通过分析过渡流道的正流道断面面积、隔舌、内壁包角、导流板等结构参数对中开多级泵的性能的影响从而实现对模型泵性能进行优化。结果表明:（1）适当增大正流道断面面积有利于拓宽中开多级泵的高效区范围。（2）过渡流道增加隔舌后,反流道出口处的速度环量减小,扬程显著提高。（3）包角从90°增加到135°,扬程稍有下降,大流量点效率下降,而设计点效率有所上升。（4）增加导流板后,反流道内流动变得更加平稳,性能有所提升。5.对优化后的模型在3种典型工况下的内部流动、过渡流道内的压力脉动和转子径向力进行了数值计算及分析,结果表明内部流场较优化前得到改善,扬程较优化前显著提升,高效区域得到明显拓宽,同时反流道内压力脉动幅值明显下降,而径向力与优化前相当。6.对优化后的模型泵进行了制造和试验,试验结果显示优化后的泵各项性能指标达到了预期要求;最后将数值模拟结果与试验结果进行了对比,验证了数值模拟的可靠性。