水力部件的优化设计低比转速叶轮的设计
由于低比转速离心泵的叶轮长而窄，致使叶轮摩擦消耗了许多功，流道内损失较大，因此效率比较低。同时由于叶轮流道扩散较严重，在小流量工况下，很容易在叶轮进出口和内部产生回流和脱流，致使损失增加，在外特性上表现为其扬程流量曲线存在驼峰，因此在小流量工况下，低比转速离心泵很容易产生不稳定现象。
流场分析和流动测试研究表明，离心叶轮内的流动基本上是由相对速度较小的尾迹区和近似于无粘性的射流区组成，如图1所示。由于叶轮流道里的液流受到的加工作用不均匀，靠近叶片工作面强，而靠近非工作面弱。在逆向压力梯度作用下，靠近叶片出口处非工作面的边界层容易产生分离，这样就使液流在边界层附近产生回流和脱流，形成尾迹区，在回流和脱流区内液流的能量损失很大。当流量较小时，回流和脱流就加强，使损失变得更大。这就是本世纪在本学界形成的离心叶轮内“射流-尾迹(jet-wake-low)”模型的理论。
叶轮流到内的流动情况
为了改善叶轮流道内的流速分布，提高叶轮的水力性能，采用了减少叶轮叶片尾迹区的设计方法，就是在叶片背面向外逐渐加厚。这样就可以减少尾迹区的不利影响，使叶片间的流动趋向一致，改善流动状态，有利于效率的提高。
在叶片背面向外逐渐加厚减小了叶轮内流道面积，使得靠近叶片背面的非工作面减小，人为地将靠近叶片背面的漩涡流动区用叶片代替，从而减少尾迹区区域，相对于该区域的液流被压迫加工，因此有效阻止了边界层的分离和脱流的产生。在减小了叶轮平面流道面积的同时，为了保持满足该叶轮本身性能要求所需的过流面积，就必须增加叶轮的出口宽度b2的尺寸和选择较大的叶片出口安放角βz。增加叶轮的出口宽度b2的尺寸可以改善叶轮的铸造工艺;大的出口安放角可以提高泵的扬程系数。
按照常规的叶片水力设计，该泵出口宽度仅为2mm,出口宽度太窄，铸造工艺很差。按减少流道尾迹区的设计方法，出口宽度为b2 = 6mm。这样极大地改善了叶轮的铸造工艺。试验表明，通过以上方法优化设计的叶轮达到了比较理想的效果。
