消防泵多采用离心泵。但离心泵随着流量增加，泵的扬程会显著降低。而在消防泵实际运行中，火灾初期的实际消防用水量远小于水泵选定的流量，这样泵的出口压力变大，会对输水管网的安全构成威胁；而随着灭火过程的进行，由于各种因素的影响，消防用水量的需求会增加，当超过水泵选定的流量时，泵出口压力会降低，从而直接影响灭火过程的进行，进而扩大火灾损失。因此，开发研制高效、可靠的新型泵具有实际的工程意义。本文研究了两种可用于消防的新型泵：一种是旋流定压泵，另一种是S型叶片叶轮泵，其特征在于扬程-流量曲线平稳。全文主要工作如下：　　 一、CFD模拟的可信度研究　　 基于理查德森外推法，针对标准k-ε、.RNG k-ε、k-ω和SST四种湍流模型，在设计及非设计工况下，对旋流泵的扬程和效率的预测结果进行了验证和确认。研究结果表明，标准k-ε模型可以准确的计算设计工况下的扬程，RNG k-ε模型可准确的计算非设计工况下的扬程。设计及非设计工况下效率预测值的比较误差都较大，且比较误差主要来自于模型假设的误差。　　 二、旋流定压泵的多目标优化设计　　 结合试验设计、RSM方法和多目标遗传算法MOGAⅡ对旋流定压泵中的14个设计变量进行了多目标优化分析，获得了目标函数与设计变量的关联式。基于关联式提出了旋流定压泵的设计方法，并将该设计方法应用于三个模型泵的设计，发现基于关联式的预测值与CFD的计算值符合良好。　　 三、S型叶片叶轮泵的多目标优化设计　　 以普通离心泵为初始模型，基于三阶Bczier参数曲线拟合叶型曲面，对参数化的叶片进行了S型叶片改型研究。通过单因素试验设计和RSM方法分析了S型叶片型线的9个控制参数对性能曲线的影响，重点分析了4个显著影响控制参数间的交互作用。通过MOGAⅡ算法获得了多目标的Pareto前沿。