潜水轴流泵作为低扬程,大流量泵,广泛应用于农业灌溉、船舶推进和城市排水等领域。在其诸多部件中,叶轮和导叶至关重要,通过在较短周期内调整和修正叶轮叶片和导叶叶片的结构参数来实现轴流泵叶片结构的快速优化,对于提高水泵的工作效率有重要意义。本文针对潜水轴流泵效率低下的问题提出基于Blade Gen软件的正交试验法,以某型号潜水轴流泵为研究对象,探究了各参数对轴流泵水力性能的影响,完成了叶轮叶片和导叶参数的相关优化,优化最终得到该潜水轴流泵的工作效率为83.59%,较优化前提高10%以上。本文研究的主要内容为:（1）通过叶轮叶片的木模图及导叶的测绘数据,使用UG结合CAD的方法建立三维模型,并构建计算域的模型。选择合适的网格数量、湍流模型和边界条件,运用CFX对该潜水轴流泵进行数值模拟。通过对该轴流泵进行不同工况下的模拟计算,由外特性参数、BVF诊断及内流场分析得叶轮叶片的进口角和出口角对流动的状态影响最大,优化进口角和出口角参数能提升整体的工作效率。通过对该轴流泵在不同安装角下的数值模拟,发现在叶片安装角变化时,叶轮域水力损失和导叶域水力损失变化各有不同,这表明叶轮叶片参数的改变会影响导叶域的水力效率,需考虑叶片和导叶的匹配问题,正交优化过程中要添加导叶的因素。（2）将叶片及导叶的三维模型基于Blade Gen软件进行全参数化处理,提取各个翼型参数进行优化设计。优化前先通过数值模拟对比了叶片数Z=4与原叶片数Z=3的水力性能,其差别不大,故优化中都选择了3叶片。选取叶轮叶片50%叶高处的进口角和出口角,导叶50%叶高处的进口角、出口角和叶片厚度,共5个因素。设计了5因素4水平的正交试验L16（45）对叶片及导叶的参数进行正交优化。通过极差分析得,影响水力效率最大的因素为叶片进口角和导叶厚度。将正交试验最优结果依据其流场和分析结果进行微调,并对优化前后的叶片结构、参数及内外特性做出对比。