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目前，国际上对离心泵的工作机能探究，广一水泵厂知道可大致分为：科学试验阶段，科学理论阶段和固液两相流理论的阶段。可是，磨损性能的探究和内部介质流体流场的研究是现代的固液两相流主要的研究方向。初始阶段，一般都是以科学的实验设计，借助高精密仪器的去观测固液混合物中的固体的运动，并以此来分析因为它的存在对离心泵的工作产生什么样的影响，因此提出了其性能参数和离心泵设计的公式究。在科学理论的阶段，通过一般性的科学实验以及科学理论，对于离心泵内小颗粒建立模型和方程式，通过相机逐帧摄制的测试方法观测小颗粒混合流体介质中的运动情况，用来验证上述结论的科学性。在对固液两相流的理论研究阶段，早在上上个世纪，OBrien根据实验的方法研究了混合物异物的大小对泵工作的影响，并说明了关于此种固液混合形态体离心泵内的运动情况。与此同时，Fairbank对此种固液混合形态体的自身属性的研究，对其浓度、质量比和容积等因素的离心泵对输送固液混合物时关于离心泵扬程的方程进行了研究。
中国国内对离心泵的探索非常落后，因此，相关的科学理论也没有完整的体系，随着最近几十年科研人员的不断努力和创新，也取得了一定的成绩，中国经历了引入外国科学技术、融合国外技术和开发自主的技术方法这几个重要时期。
优化设计是以最优化理论为基础，以计算机软件为手段，建立目标函数并在满足各种约束条件下，寻找最优设计方案，优化设计也是是工程设计的重要问题之一。在过去的水力机械优化设计中，一方面仅仅只是针对离心泵叶片的翼型、叶栅进行参数优化，而且实现优化的过程很繁琐准确性不高，另一方面对于离心泵内部其他零部件的研究往往都是通过实验手段，在其他参数不变的条件下改变其主要的几何参数，然后在不同的流动条件下来研究水动力特性，取得全面系统的资料作为寻优依据，这不仅受到实验条件等各方面的局限，而且工作量巨大，产品研究周期太长。
广一集团据悉，随着计算机技术的诞生和发展，20世纪后半叶，借助计算机技术和最优化理论知识，开始从理论上求出叶片的最优速度分布进行来叶栅设计。从20世纪80年代中期开始，国内外专家学者对离心泵优化设计的研究主要围绕以下几方面：
一、基于速度系数法的优化设计。速度系数法即建立在对大量的优秀的水力模型统计结果的基础上的一种相似性换算方法，基于改方法的优化设计也就是是对已有的水力模型和速度系数进行修正和完善。随着计算机技术的不断发展和应用，可以更加便捷的建立各种优秀水力模型库，并随时可以吸收先进的模型，同时可以及时优化各种系数。
二、基于准则筛选法的优化设计。准则筛选法是一种对离心泵叶轮内流体流场机理分析的基础上，建立各种优化法则，而后寻求离心泵结构参数以及相应流道形状的各种组合，再从中筛选出最佳方案。但该方法各项准则受到定性分析与经验参数的制约，同时也受到内部流场测试水平的限制。
三、基于CFD的优化设计。基于CFD的优化设计的一般思想是：根据离心泵内CFD分析结果，调整离心泵的几何参数，使得离心泵内的流态趋于接近理想流态，从而达到对对离心泵优化设计的目的。
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