水泵種類(lèi)繁多，結構差異很大。注塞泵和葉片泵的結構完全不同，仿真分析的需求因此不同；同一類(lèi)型的水泵，泵的體積不同，產(chǎn)品的設計特點(diǎn)也不同。由于葉片泵的設計難度更大一些，故以葉片泵為例進(jìn)行討論。從設計的角度看，最核心的內容是過(guò)流件曲面的設計；從制造的角度看，最核心的技術(shù)是鑄造以及與鑄造模樣設計與制造相關(guān)的數控加工和快速原形技術(shù)；從分析的角度看，主要涉及流體仿真分析和結構有限元分析。
  大型水泵一般是按客戶(hù)的要求定制化生產(chǎn)的，水泵的每一種變形，都需要一套完整的技術(shù)文件。水泵設計的相似性很大，許多企業(yè)都建立了一套自己的企業(yè)標準。能對尺寸、特征、材料進(jìn)行配置設計，支持零件、部件、產(chǎn)品的配置設計；配置設計和設計庫構成了一個(gè)理想昀水泵定制化設計平臺。一個(gè)理想的水泵定制化設計平臺包括了大型焊接件設計，鈑金件設計中的導流片、進(jìn)水出水管和加工配置及后續的機加工信息，以滿(mǎn)足產(chǎn)品設計和工藝設計要求。
  制造能力是水泵制造企業(yè)核心競爭力之一，主要包括鑄造、大型鑄造件和結構件的機械加工，鑄造模樣的設計制造，葉輪曲面的數控加工等。充分利用產(chǎn)品設計模型是提高工藝設計效率的最佳途徑。加工中使用模具工具和夾具量具是保證質(zhì)量精度的重要手段，尤其對于曲面的加工，是確保水泵過(guò)流面的正確和保證效率的關(guān)鍵。
  水泵葉輪曲面的加工有兩種方法，銑削法和鑄造成型法。葉輪的銑削和鑄造模樣的型芯、型腔加工都涉及曲面的數控加工。過(guò)流面的加工都需要保證曲面的精度，從而保證水泵的水力學(xué)性能。
  一些通用的小水泵可以批量化生產(chǎn)，但大型水泵的生產(chǎn)模式卻是典型的大批量定制化生產(chǎn)，每種產(chǎn)品的批量都很小，產(chǎn)品出廠(chǎng)前必須進(jìn)行水力學(xué)性能實(shí)驗，如果試驗不合格，還要拆卸下來(lái)進(jìn)行修改，然后重新進(jìn)行試驗。尤其是大型水泵，試驗費用很高，生產(chǎn)周期長(cháng)，一旦設計失誤，損失會(huì )非常大。
  水泵設計制造中的最核心技術(shù)是過(guò)流件的水力學(xué)性能設計，葉輪、蝸殼、導流體、導流片、出水口、進(jìn)水口及柵格的型面都將影響水泵的水力學(xué)性能。流體的流動(dòng)特性決定了水泵的過(guò)流部件和流道是一些復雜的曲面，因為泵內流體的流動(dòng)是三維的，包括渦流和紊流狀態(tài)，設計時(shí)還要考慮固定部分、轉動(dòng)部分以及流體之間的交互作用，這樣復雜的工作狀態(tài)很難通過(guò)設計員的經(jīng)驗以及試驗來(lái)實(shí)現優(yōu)化產(chǎn)品性能，所以必須采用流體分析軟件進(jìn)行仿真分析。結合分析軟件的分析和水力學(xué)的測試，求得如下分析：
  (1)根據水泵模型和葉輪的轉速求水泵的揚程、流量和效率。
  (2)計算葉輪的效率和流體在管路中的水頭損失。
  (3)分析工作過(guò)程中產(chǎn)生的氣穴和空蝕。
  (4)水泵內部流體的壓力場(chǎng)分布和速度場(chǎng)分布。
  (5)在流體作用下葉輪表面所受的水壓載荷。
  (6)根據水泵的結構和葉輪的轉速求水泵的驅動(dòng)力矩。
  (7)根據渾水工況下水泵參數數據修訂參數。
  有條件情況下應進(jìn)行渾水試驗的校核與在渾永條件下的參數修正。
  此外，還要依靠分析軟件對水泵的結構強度、零部件的疲勞壽命、結構動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，從而通過(guò)結構優(yōu)化設計減小水泵的振動(dòng)，提高動(dòng)態(tài)性能。最基礎、最重要的分析是求解系統的固有頻率和相應的振型，為電機的選擇提供依據。
  水電制造加工的創(chuàng )新，構建應用軟件（如solidworks軟件）的水泵設計、仿真和制造平臺，可以實(shí)現無(wú)差錯的設計和制造，逐步在產(chǎn)品設計中采用虛擬樣機技術(shù)，將徹底改變研制手段落后的局面，從而減少物理樣機的制造與試驗，達到縮短研制周期、降低開(kāi)發(fā)成本、加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度的目的，使對不同的流體介質(zhì)均有應對的設計與加工制造。