离心式渣浆泵多用于输送含有悬浮固体密度较高的两相流体，广泛应用于电力、采矿、冶金、交通、水利、环保等行业。由于在实际使用中需要输送的固液浆体中含有固体颗粒，使渣浆泵的过流部件容易被磨损，尤其是密封部分，其使用寿命常常只有其他部件的1/4或更少，普通渣浆泵50％的维修工作量是密封问题，不仅降低了渣浆泵运行的可靠性，且频繁的检修也对生产造成了不必要的损失和浪费。渣浆泵需要输送的是含有固相颗粒的两相流，成本昂贵的机械密封并不适用，因为一旦颗粒进入摩擦副机械密封便会很快被磨损，故渣浆泵一般都采用背叶片形式的流体动力密封，可见对背叶片磨损的研究具有十分重要的工程价值。　　本文针对采用背叶片流体动力密封的单级卧式离心泵，通过数值模拟和试验研究的方法对渣浆泵在运行时叶轮的磨损情况以及背叶片抗磨损性能进行研究。本文主要研究结论及创新点有:　　(1)搭建了试验台进行渣浆泵磨损试验，试验中对渣浆泵拆检了两次，并对磨损情况作记录，对渣浆泵运行过程中叶轮的磨损有了直观及动态的了解，试验结果发现:背叶片磨损最严重的部位是叶片压力面出口处，并由此处开始往轮毂处发展，磨损形状呈抛物型;叶轮磨损较严重的部位是叶片进口边、压力面与盖板交界处以及压力面附近靠近出口的盖板表面。　　(2)对该泵进行全流道三维实体造型，并采用结构化网格进行划分，运用ANSYS CFX软件，基于Particle欧拉多相流模型，对渣浆泵内两相流动进行了稳态三维湍流数值模拟，模拟结果表明:泵内静压分布合理;泵内固相体积分数分布较高处与试验中磨损严重位置一致;背叶片流道出口处颗粒的流出角与试验中背叶片磨损后的叶片压力面出口角相似;经分析发现由于隔舌处的高压引起流道中颗粒回流撞击背叶片外缘是造成背叶片外缘磨损的主要原因。　　(3)根据背叶片设计理论并结合磨损试验及数值模拟结果首次针对背叶片抗磨损性能进行了优化设计，共设计了7种方案，以研究背叶片型线及背叶片数对背叶片抗磨损性能、密封性能及其对泵外特性的影响。采用上述数值计算方法对各方案下泵内两相流场进行了模拟，发现背叶片型线对背叶片内颗粒流动、泵外特性及其产生的反压影响不大;减少叶片数会降低背叶片对流道内介质流动的约束能力，使单个流道内轴向漩涡面积增加，颗粒与压力面的撞击速度变大，且产生的反压降低明显，故叶片数不宜过少。　　(4)在数值计算的基础上选取两种较优方案试制并进行磨损试验，通过对比发现，采用后弯型背叶片能有效地减少背叶片压力面出口处的磨损，通过加粗背叶片出口处宽度来提高其使用寿命的方法在实际应用中是可行的，优化设计完成，为渣浆泵背叶片的设计和改进提供了一定的参考。