以 D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象，选取导叶喉部面积、叶片数、叶片包角、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶轮进口直径7个参数为变量，运用正交设计法制定七因素三水平正交方案 L18（37），借助数值模拟方法对泵的性能进行预测，通过分析得到了几何参数对中比转速离心泵性能影响的主次顺序：叶片数对扬程和效率的影响起主要作用，叶片包角对轴功率的影响起主要作用；正交优化方案的数值模拟结果表明，该方案既满足无过载性能的要求，又保持了较高的效率，可为中比转速离心泵无过载设计提供参考。

对D450-60-10型中比转速离心泵进行无过载优化设计,原始方案采用模型换算法设计模型泵进行试验并换算得到原型泵性能,同时利用Fluent模拟得到模型泵和原型泵性能,对泵性能分析后提出基于叶片出口角、叶轮出口直径和叶轮出口宽度等结构参数的3种原型泵优化方案。结果表明：当叶片出口角β2=10°时,与β2=15°相比,功率曲线的拐点更接近额定工况点,且最大功率下降了6.78%,但会牺牲部分扬程;3种优化方案下离心泵都达到了无过载的要求,功率备用系数K均小于1.2;最佳方案（叶轮出口直径D2=0.49m,叶轮出口宽度b2=0.03m,叶片出口角β2=10°）的功率备用系数最低,为1.09,与原始方案相比,扬程和效率分别提高了6.94%、1.95%,为中比转速离心泵无过载设计提供了参考。