随着科技的进步和经济的发展，使用水力机械输送各种固态物质的领域不断扩大。螺旋离心泵作为一种新型杂质泵，将螺旋泵与离心泵融合为一体，其独特的结构可将两者的优势充分发挥。与传统杂质泵相比，螺旋离心泵具有一系列的优点：可通性好、不易堵塞、过流部件磨损小、效率高、使用寿命长、运行费用低，并且具有良好的可调节性。本文根据螺旋离心泵的叶轮结构特征，建立了螺旋离心泵叶轮叶片的型线方程，并根据所得方程对150×100LN-32型螺旋离心泵叶轮进行了实例设计。实践证明，利用本文提出的螺旋离心泵叶片设计的新方法，避免了一元理论水力设计方法中手工作图的繁杂和完全依赖经验的欠缺，对螺旋离心泵的计算机辅助设计、提高设计精度、快速叶片绘型与三维内部流场的数值模拟有重要意义。本文采用湍流雷诺方程、标准k-ε湍流模型及滑移网格技术，以FLUENT软件为工具计算了单、双叶片螺旋离心泵内部流道的三维定常湍流流动及双叶片螺旋离心泵的非定常湍流流动，计算结果表明采用该模型能真实反映泵内流场的速度、压力分布情况。为了验证型线方程设计螺旋离心泵的可行性，本文对设计的150×100LN-32单叶片螺旋离心泵进行了三维定常流动计算；为了得到单、双叶片螺旋离心泵的外特性曲线，对它们进行了多个工况的数值计算，并比较了单、双叶片螺旋离心泵在相同工况下输送清水介质的模拟结果，研究了单、双叶片对螺旋离心泵外特性的影响；通过双叶片螺旋离心泵三维非定常流动计算，揭示了螺旋离心泵中叶轮与蜗壳的动静干扰对流体流动产生的非定常影响，并在此基础上得到了螺旋离心泵流道出口的压力脉动，发现了出口压力波动幅度比较大的现象；利用双叶片螺旋离心泵输送固液两相流的定常流动结果研究了不同固相浓度，不同颗粒粒径工况下的内部压力、速度及浓度分布规律。研究结果对螺旋离心泵叶片的设计和性能的改善提供了依据。