采用高斯型滤波函数对Navier-Stokes方程进行滤波处理,并引入亚格子雷诺应力模型推导出了在水力机械内部流场计算中实用的二维大涡模拟方程及其在物理平面和计算平面上的离散形式,并介绍了方程的数值解法.

采用动静环内半径不变加大其外半径的方法,对轴向间隙为0.1~1.0 mm时其内的液体压力分布、泄漏量、动环上轴向力进行了数值计算及分析.结果表明轴向间隙液体压力沿半径方向逐渐增大,其关系曲线是斜直线,但动静环外半径与内半径比值和轴向间隙大小对其斜率有明显影响;在相同的动静环的外半径与内半径的比值时,隙径比增大,泄漏量系数具有先急剧增大然后趋于平坦的变化规律,而轴向力系数具有先急剧减少然后趋于平坦的变化规律.从控制轴向力减少液体泄漏量的角度,提出了过渡区隙径比可作为轴向间隙设计的理论依据.对平衡腔内不安装平衡装置时平衡腔液体压力进行了测试,对比分析了平衡装置减少轴向力的效果.

针对离心泵故障诊断中存在对初生气蚀点检测不准确和实时性不够的问题，提出了一种运用小波分析技术对离心泵初生汽蚀进行检测的方法。采用Trous算法并借助了小波模极大值理论对变换值进行信号突变点的判断，并运用MATLAB对所采用算法准确性进行了仿真验证。设计了定流量离心泵初生汽蚀点在线检测与报警系统。

提出了一种基于面积比原理的水泵设计方法。即在保持面积比系数不变的条件下，对同一导流器选配不同的叶轮，以获得不同参数的高效水泵。以250QJ125型潜水泵为基础，选配两种不同叶轮对该设计方法进行试验验证。同时，运用CFD数值模拟方法对其内部流场进行了计算，模拟计算结果与试验结果也较为吻合。

利用FLUENT6．3．21软件，选择了S—A湍流模型，对同一叶轮配两种蜗壳的高速部分流泵进行了内部流场数值模拟和性能预测，通过比较分析，提出采用矩形螺旋蜗壳能提高关死点扬程，得到较为平坦的扬程曲线，且能提高泵的效率。并通过内部流场分析，解释了引起外特性差异的原因。

利用FLUENT6．3．21软件，选取RNG k—ε湍流模型，采用同一蜗壳配二种不同结构形式叶轮的研究方案，对高速部分流泵的内部流场进行了值模拟和性能预测。通过比较分析，提出了采用复合叶轮能有效地降低曲线的陡降度，使泵的流量扬程曲线变的更加平坦，并能提高泵效率。

泵可用汽蚀余量曲线的形状直接影响泵汽蚀性能的判断,因此需要尽可能地提高曲线的拟合精度。本文使用Matlab的曲线拟合功能,对泵可用汽蚀余量曲线采用了多项式和非线性拟合,并详细介绍了曲线拟合的原理及过程。经过比较分析得出5次多项式和指数函数拟合曲线较理想,并求出了相应NPSH3值。