隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及，對離心泵的水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行優(yōu)化已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)可行的有效方案。泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求（流量、揚(yáng)程和汽蝕余量等），按照某種優(yōu)化原則和優(yōu)化方法，選擇和確定葉輪及泵體等過流部件的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式，使所設(shè)計(jì)出來的泵的性能滿足最初給定的要求。泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)泵獲得良好性能的主要方法之一。
設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)所基于的思想也必然是一個(gè)整體、綜合的優(yōu)化思想，即多目標(biāo)、多變量、有約束的優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的對象、優(yōu)化的原則和手段的不同，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以分為試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、速度系數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、損失極值法優(yōu)化設(shè)計(jì)、準(zhǔn)則篩選法優(yōu)化設(shè)計(jì)和完全優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

1.試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)
泵的水力試驗(yàn)研究泵主要幾何參數(shù)對泵性能的影響。由于確定泵內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理和內(nèi)部流場尚有許多困難，至今未能完全透徹了解，因此 試驗(yàn)仍然在泵的研究中占有一席之地。此外，設(shè)計(jì)泵所使用的經(jīng)驗(yàn)公式飛和系數(shù)圖表也是從模型泵的試驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)得出。試驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是研究如何科學(xué)地減少和避免重復(fù)試驗(yàn)和無效試驗(yàn)。試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)仍是優(yōu)化設(shè)計(jì)的先導(dǎo)。

2.速度系數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
如何利用優(yōu)秀的水力模型，統(tǒng)計(jì)出各種速度系數(shù)以用于設(shè)計(jì)計(jì)算就是速度系數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容。實(shí)際上，對速度系數(shù)的選擇和約束就是一個(gè)優(yōu)化過程。通過分析研究和統(tǒng)計(jì)模型泵，建立其設(shè)計(jì)離心泵葉輪和泵體的主要幾何參數(shù)的系數(shù)圖表和公式，并及時(shí)更新和優(yōu)化這些系數(shù)，以豐富離心泵的設(shè)計(jì)。

3.損失極值法優(yōu)化設(shè)計(jì)
損失極值法優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路是建立各種能量損失與泵的幾何參數(shù)立間的關(guān)系，通過這些參數(shù)的不同組合，滿足在設(shè)計(jì)工況下?lián)p失最小、效率最高。這種優(yōu)化設(shè)計(jì)是以效率為優(yōu)化目標(biāo)，以泵的主要幾何結(jié)構(gòu)和尺寸作為參變量，根據(jù)預(yù)估模型和設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)完成優(yōu)化過程。

4.準(zhǔn)則篩選法優(yōu)化設(shè)計(jì)
準(zhǔn)則篩選法優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種反→正→反的優(yōu)化算法。反問題的計(jì)算是根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的水泵重要過流部件的幾何形狀與尺寸參數(shù)；正問題的計(jì)算是按J定的準(zhǔn)則校核反問題計(jì)算中采用的流動(dòng)假設(shè)，進(jìn)而修改葉輪等過流部件的幾何形狀與尺寸參數(shù)。因此，準(zhǔn)則篩選 法優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在分析離心泵內(nèi)流動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，以減少損失和控制性能指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，從各種結(jié)構(gòu)參數(shù)和流道形狀的不同組合中篩選出 最佳方案。

5.完全優(yōu)化設(shè)計(jì)
完全優(yōu)化設(shè)計(jì)是借助各種經(jīng)驗(yàn)或理論或半經(jīng)驗(yàn)半理論公式，準(zhǔn)確或 模糊地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和幾何參數(shù)的選擇，最后通過綜合性能的考察來決 定設(shè)計(jì)結(jié)果的接受與否，可以根據(jù)不同設(shè)計(jì)者的不同設(shè)計(jì)要求決定具體 的設(shè)計(jì)結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)就是優(yōu)化設(shè)計(jì)的適應(yīng)性和交互’性更強(qiáng)，并且隨著設(shè) 計(jì)理論和流動(dòng)機(jī)理研究的發(fā)展而發(fā)展。
在水泵設(shè)計(jì)方面多是單部件計(jì)算，涉及蝸殼等整體泵設(shè)計(jì)的研究鮮為報(bào)導(dǎo)?？傮w上看，水泵研究無論從內(nèi)容、方法還是深度、廣度上均與國 外存在較大差距。因此，如何創(chuàng)造性地研制出新型泵，并對其內(nèi)部流動(dòng)和性能進(jìn)行全面研究，是目前我國水泵技術(shù)研究領(lǐng)域中的重點(diǎn)。
據(jù)文獻(xiàn)資料，20世紀(jì)70年代主要是對離心泵提出了一些研究設(shè)想和進(jìn)行一些初步的試驗(yàn)。20世紀(jì)80年代對離心泵的研究主要圍繞如何提高其效率而開展的。國內(nèi)一些學(xué)者，如查森、於載珍、周德峰等進(jìn)行了 大量的試驗(yàn)研究，以尋找?guī)缀螀?shù)對泵性能的影響規(guī)律及提高效率的途徑。20世紀(jì)90年代初則側(cè)重于離心泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)及改善駝峰特性和軸功率特性等的研究。
盡管流動(dòng)分析與性能預(yù)測的研究取得了巨大的進(jìn)展，但基于三維流動(dòng)分析的泵的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)仍存在困難，故目前發(fā)表的有關(guān)泵的優(yōu)化設(shè) 計(jì)的工作，多數(shù)仍建立在一元或二元理論的基礎(chǔ)之上。
在泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，今后應(yīng)將主要在以下幾個(gè)方面發(fā)展：
(1）泵水力性能CAD與CFD技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)流場顯示技術(shù)、預(yù)測技術(shù)的發(fā)展。
(2)CFD與PIV( Particle Image V elocimetry）技術(shù)結(jié)合，推動(dòng)對泵內(nèi)流流動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。
(3）泵產(chǎn)品CAD技術(shù)向虛擬技術(shù)發(fā)展、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和三維技術(shù)、動(dòng)態(tài)技術(shù)的發(fā)展。
(4）更多地采用優(yōu)化技術(shù)，使泵的優(yōu)化由局部向整體發(fā)展；由葉輪向全部過流部件發(fā)展；由流線向流面、流場發(fā)展；由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)發(fā)展等問。