本文在国家863计划“变量喷洒低能耗轻小型灌溉机组(2006AA100211)”等资助下,采用CFD技术,将不锈钢冲压井泵的水力设计与回归正交试验相结合,进行了大幅提高不锈钢冲压井泵效率与扬程的研究,主要的研究工作和取得的创新成果如下:　　 1.通过对国内外不锈钢冲压泵的比较,采用完全具有自主知识产权的叶轮极大直径设计法,对100XQJ8不锈钢冲压井泵进行水力设计,初步确定了泵过流部件的几何参数。　　 2.为了提高数值模拟的精度及验证Fluent软件对冲压潜水井泵计算的可行性,针对100XQJ8不锈钢冲压井泵,进行了基于Fluent软件的数值模拟。考虑用不同的网格数、收敛精度、粗糙度、湍流模型及算法,对不同级数冲压潜水井泵模型作了数值模拟,从而找出最适合不锈钢冲压井泵的数值模拟设置方法。　　 3.将水力设计与回归正交试验及计算流体力学相结合,进行了提高不锈钢冲压井泵效率的研究。试验选择了叶轮出口斜度、叶片出口安放角、叶片进口安放角、叶片出口宽度、叶轮叶片数、导叶叶片数及导叶进口宽度等7个因素,通过正交试验得到了各因素对效率、扬程的影响规律,即影响叶轮出口面积的叶轮出口斜度、叶片出口安放角及叶片出口宽度三个几何因素对井泵效率的影响最为明显。选择这三个几何参数,按二次回归正交试验方案,设计了16副叶轮。采用三元二次回归方程拟合各因素与效率值之间的函数关系,通过对回归方程的分析来寻求最优几何参数组合,从而设计出效率高、高效区宽的不锈钢冲压多级井泵。　　 4.在前面的最优模型基础上,分别从泵的外特性及内部流场分析了叶轮叶片厚度对不锈钢冲压井泵整机性能的影响规律,得出:随着叶片厚度的增大,泵的最高效率点向小流量偏移;在额定流量及大流量下,随着叶片厚度的增加,泵的效率与单级扬程降低;但在小流量下,随着叶片厚度的增加,泵的效率与单级扬程反而增大。　　 5.采用流固耦合方法对不锈钢冲压井泵的末级叶轮进行求解计算。通过对不同叶片厚度的冲压井泵叶轮进行有限元计算,找出了不同叶片厚度的叶轮载荷对等效应力及变形的影响规律,得出了一个既保证叶轮可靠性又不影响冲压井泵性能的临界叶片厚度值。