离心泵因其结构简单、扬程高等特点广泛应用于农业、航空航天、船舶等领域。利用OASIS奥希思优化系统可以快速实现离心泵的优化设计。选择专业的旋转机械设计软件—CFturbo作为离心泵的水力设计工具，根据额定点设计参数，流程化的完成离心泵各过流部件的初始设计，下图为离心泵的流体域，主要由叶轮和蜗壳组成。

　　选择专业的旋转机械仿真分析软件—Simerics-MP进行离心泵的仿真分析及结果提取工作。兼顾计算时间和仿真精度，本案例选择中等网格尺寸作为优化设计的网格，CFD计算方法采用有限体积法来离散方程；差分格式采用的一阶迎风格式；湍流模型选取的是标准k-e模型；进口边界条件为压力进口条件，出口采用体积流量出口；固壁边界采用标准壁面函数法，收敛精度为1*10的-5次方；计算方法为定常计算；迭代步数为500步。本案例旨在保证扬程以及模型尺寸的前提下，额定点的水力效率最高，具体优化自变量、约束条件以及优化目标如下表所示，根据优化目标以及约束条件，选择控制叶轮尺寸、叶片形状以及子午面形状等共计9个参数作为自变量进行优化。

　　优化过程耗时13hours，完成了100个案例的计算。绘制叶轮轴面图以及三维图进行对比，如下图所示。从轴面型线对比图可以看出，相对于原始模型，优化后的模型在叶片进口边、前后盖板型线以及叶轮尺寸均有所调整，同时，叶片进口安放角、叶片出口安放角以及叶片包角均有所改变。

　　下表分别为优化前后离心泵整体扬程特性曲线以及效率特性曲线。从离心泵的外特性曲线的数值分析结果来看，在满足扬程以及模型尺寸的约束下，经过100次迭代，额定点效率提高到87.5%，相比初始方案提高了约5%；以更少的迭代数获得更好的优化结果，合适的优化算法往往能达到事半功倍的效果。

　　结合离心泵内特性，对于优化前后模型进行细致剖析。下图为优化前后轴面图速度矢量分布，从图中可以看出，优化后的模型速度矢量明显得带改善，回流消失。

　　从离心泵内部流线可以看出，优化前在蜗壳扩散段存在着明显的回流，优化之后，这一现象消失，内部流动更加顺畅。