低比转速离心泵叶片出口宽度小、叶轮外径大、叶轮流道狭长等特点,其圆盘摩擦损失较大,易产生"射流-尾迹"和驼峰现象,且在大流量区运行易过载。因此低比转速离心泵一直是国内外学者研究的热点和难点,众多学者在几何参数优化设计、试验研究和数值模拟等方面进行了大量的研究。　　本文以某化工低比转速高速离心泵为研究对象,应用数值模拟的方法分析了离心泵内的流动情况,发现该泵 H-Q特性曲线存在驼峰现象,功率流量曲线呈正斜率上升趋势,叶轮出口存在射流尾迹结构等问题。为了解决上述问题,本文借鉴在汽轮机叶轮、离心风机叶轮中应用较为广泛的串列叶片技术,对上述低比转速高速泵后弯式叶片进行切割与旋转,探讨了不同设计方案下离心泵的内外性能,并选择了比较匹配的串列叶片设计参数,最后还对两种叶轮形式下的高速离心泵进行了压力脉动分析。　　研究结果表明,在设计串列叶片时,周向转角θ>0°叶轮流场比较顺畅,前后列叶片夹缝中的射流起到改善出口射流尾迹的效果;当θ<0°后列叶片吸力面会形成较大脱流现象。在不考虑后列叶片转角ψ时,切割径向位置因子λ越大扬程和效率越高,但随着后列叶片变短,导流能力减弱。同时得到后列叶片偏转角ψ对离心泵的内外特性影响较大。最终本文选择θ=13°、λ=0.85、ψ=-12°作为串列离心叶轮的设计值。对比串列叶片式离心泵与设计前的普通叶轮离心泵内外特性可以发现,串列叶轮出口速度分布比原叶轮有了很大改善,虽然串列叶片式离心泵的扬程小于普通叶片离心泵,但从外特性曲线上可知,串列叶片式离心泵性能曲线没有出现驼峰,效率下降很小。普通叶片式高速离心泵压力脉动以叶频以及叶频的整数倍、转频为主导频率,压力脉动最强发生在蜗壳隔舌1TM处,幅值最大为51426.2;而串列叶片式离心泵主导频率和普通叶片离心泵一样,但最强脉动发生在叶轮内后列叶片S2pm处,幅值为38711.1。对比两者幅值大小,说明采用串列叶片后,离心泵的压力脉动有所减小,而且最强脉动位置也发生改变。