黄河是中华民族的母亲河，黄河流域生态保护和高质量发展是国家的重大战略。由于黄河流经黄土高原地区，导致河流夹带了大量的泥沙，对沿岸引水工程造成了严重的磨损破坏，影响水利设施的使用寿命。双吸式离心泵具有流量大、扬程高、空化性能好等特点，被广泛地应用于沿黄高扬程提水灌溉泵站中。由于黄河含沙量高，过泵泥沙以悬移质细颗粒为主，颗粒与过流部件发生相互作用，使水泵的过流部件发生磨损破坏，导致水泵运行效率降低、振动加剧，严重影响了水泵的正常运行。本论文研究双吸式离心泵的泥沙磨损特性，为水泵抗磨损技术研发以及水泵优化设计提供重要的理论支撑。
　　本文基于泵站现场数据采集与样本分析，通过数值模拟方法研究了双吸式离心泵内颗粒的运动规律，分析了不同颗粒特性对双吸式离心泵叶片损的磨损规律，并探索了磨损强度对于颗粒的敏感性。在此基础上，分析了影响数值模拟准确性的颗粒形状、粒径分布等参数。通过引入新的参数，提高叶片磨损强度预测的合理性与准确性。主要内容包括：
　　1.引黄工程现场调研与数据分析。通过对引黄工程中典型泵站的实地调研，分析整理了泵站近5年的运行数据，应用数理统计方法获得了双吸式离心泵稳定的外特性数据。同时，对双吸式离心泵进行逆向工程建模，为数值模拟研究提供模型支撑。
　　2.泥沙颗粒在双吸式离心泵流道内的运动规律研究。通过数值模拟方法，研究了泥沙颗粒在离心泵流道内的运动轨迹及离心泵叶轮的磨损规律。结果表明，水泵流道内的流道涡会对颗粒的轨迹产生影响，使颗粒产生由吸力面到压力面的运动轨迹，进而增加了叶片压力面出口的磨损强度。
　　3.颗粒特性对叶片磨损的影响规律分析。为了探索泥沙颗粒特性对磨损强度的影响规律，本文对不同颗粒粒径与颗粒浓度下双吸式离心泵的磨损特征进行了数值模拟分析，同时，对磨损强度的敏感性进行了探讨。结果表明，磨损强度随着颗粒浓度的增加而增加，并且叶片磨损强度的敏感性在不同的泥沙浓度范围内变化趋势不同；在本文研究的泥沙粒径范围内(44μm~402μm)，磨损强度随着颗粒粒径的增加而减少，颗粒粒径较小时，颗粒跟随性较好，受叶轮流道内流态的影响较大，更易在叶片压力面出口处产生磨损破坏。
　　4.影响数值模拟准确性的影响参数分析。通过对比单一粒径与Rosin-Rammler粒径分布的磨损结果，以及球形与非球形颗粒对磨损强度的影响规律发现：Rosin-Rammler粒径分布下的磨损结果，磨损强度更大，磨损区域更接近实际磨损情况；颗粒的形状因子对磨损结果有较大影响，形状因子较小时，磨损强度随形状因子的增大而减小，形状因子较大时，磨损强度随形状因子的增大而增大。
　　本文研究结果提高了双吸式离心泵磨损强度预测的合理性与准确性，在前人工作的基础上探索了泥沙颗粒对双吸式离心泵的磨损特性，为双吸式离心泵的设计提供了理论支撑。