从20世纪80年代中期以来,国际核能界广泛展开了第三代核电技术的研发,并取得了多种具有工程应用价值的成果,AP1000核电技术就是其中一种。AP1000是由美国西屋公司开发的第三代核电站技术,采用了先进非能动的压水堆。　　 AP1000核电技术的主要特征是采用非能动安全原理,使核电厂的系统、设备、构筑物大幅度简化,安全性、可靠性、经济性大幅度提高。　　 针对AP1000化容补水项目的要求,设计出一台符合技术指标的化容补水泵。AP1000化容补水泵是核电站用泵中的关键设备,其整体性能影响着整个系统的使用指标,所以提高AP1000化容补水泵的性能是本文研究的主要目的。　　 1.结合核电AP1000化容补水泵的性能要求,对不同类型泵的特性进行分析和比较,合理的选择了化容补水泵的泵型,提出采用部分流泵的结构型式。　　 2.依据化容补水泵的设计参数,在已有高效水力模型的基础上,采用损失极值方法、水力设计软件等对其水力部件进行设计,对影响结果的几个关键水力尺寸进行不同的优化组合,得到两种叶轮模型和三种导叶模型,组合成六种水力模型。　　 3.采用CFD方法对六组模型进行内部流场流动计算、分析,在此基础上对六组水力模型进行性能预测,从中挑选出一种叶轮与三种导叶配合整体性能较好的模型做成实型模型,并对其进行试验研究。　　 4.水力模型试验表明:3组模型泵实验表明:3组模型泵的效率与设计效率都有一定的偏差。双出口喉部尺寸为8mm的导叶与叶轮一的配合在额定工况点扬程能满足要求,其它流量点扬程偏小;单出口喉部尺寸为14mm的导叶和叶轮一的配合在额定工况点扬程能满足要求,其它流量点扬程偏小,大流量点陡降较快;单出口喉部尺寸为16mm的导叶和叶轮一的配合在额定工况点扬程能满足要求,其它流量点比较接近设计点。综合以上考虑,选择单出口喉部尺寸为16mm与叶轮一的组合模型为实型AP1000化容补水泵的水力设计方案,该方案最大效率为36.87%,在额定工况处效率值为36.86%,扬程为142.5m。　　 5.对优选出的最终产品水力模型方案,进行了一系列试验研究,试验结果表明:叶片和盖板之间的轴向间隙对效率有较大影响,减小轴向间隙有利于效率的提高;叶片宽度增大,扬程和效率有所增大。　　 6.通过对产品试验和预测性能比较,在高效区流量-扬程曲线比较接近,相对误差2.85%;在模拟计算中由于一些机械效率和容积效率不能完全考虑到,但是做为系列模型中的相互对比还是有参考价值的。CFD做为一种先进手段,能加速研究工作的进程,这点在大型泵和多级泵的研究中更有意义。