水泵種類繁多，結(jié)構(gòu)差異很大。注塞泵和葉片泵的結(jié)構(gòu)完全不同，仿真分析的需求因此不同；同一類型的水泵，泵的體積不同，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)也不同。由于葉片泵的設(shè)計(jì)難度更大一些，故以葉片泵為例進(jìn)行討論。從設(shè)計(jì)的角度看，最核心的內(nèi)容是過流件曲面的設(shè)計(jì)；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(shè)計(jì)與制造相關(guān)的數(shù)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(jié)構(gòu)有限元分析。
  大型水泵一般是按客戶的要求定制化生產(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(shè)計(jì)的相似性很大，許多企業(yè)都建立了一套自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。能對(duì)尺寸、特征、材料進(jìn)行配置設(shè)計(jì)，支持零件、部件、產(chǎn)品的配置設(shè)計(jì)；配置設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)庫構(gòu)成了一個(gè)理想昀水泵定制化設(shè)計(jì)平臺(tái)。一個(gè)理想的水泵定制化設(shè)計(jì)平臺(tái)包括了大型焊接件設(shè)計(jì)，鈑金件設(shè)計(jì)中的導(dǎo)流片、進(jìn)水出水管和加工配置及后續(xù)的機(jī)加工信息，以滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)要求。
  制造能力是水泵制造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，主要包括鑄造、大型鑄造件和結(jié)構(gòu)件的機(jī)械加工，鑄造模樣的設(shè)計(jì)制造，葉輪曲面的數(shù)控加工等。充分利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型是提高工藝設(shè)計(jì)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(duì)于曲面的加工，是確保水泵過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(shù)控加工。過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)品出廠前必須進(jìn)行水力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，如果試驗(yàn)不合格，還要拆卸下來進(jìn)行修改，然后重新進(jìn)行試驗(yàn)。尤其是大型水泵，試驗(yàn)費(fèi)用很高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，一旦設(shè)計(jì)失誤，損失會(huì)非常大。
  水泵設(shè)計(jì)制造中的最核心技術(shù)是過流件的水力學(xué)性能設(shè)計(jì)，葉輪、蝸殼、導(dǎo)流體、導(dǎo)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流部件和流道是一些復(fù)雜的曲面，因?yàn)楸脙?nèi)流體的流動(dòng)是三維的，包括渦流和紊流狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分以及流體之間的交互作用，這樣復(fù)雜的工作狀態(tài)很難通過設(shè)計(jì)員的經(jīng)驗(yàn)以及試驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)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(jié)合分析軟件的分析和水力學(xué)的測(cè)試，求得如下分析：
  (1)根據(jù)水泵模型和葉輪的轉(zhuǎn)速求水泵的揚(yáng)程、流量和效率。
  (2)計(jì)算葉輪的效率和流體在管路中的水頭損失。
  (3)分析工作過程中產(chǎn)生的氣穴和空蝕。
  (4)水泵內(nèi)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(jù)水泵的結(jié)構(gòu)和葉輪的轉(zhuǎn)速求水泵的驅(qū)動(dòng)力矩。
  (7)根據(jù)渾水工況下水泵參數(shù)數(shù)據(jù)修訂參數(shù)。
  有條件情況下應(yīng)進(jìn)行渾水試驗(yàn)的校核與在渾永條件下的參數(shù)修正。
  此外，還要依靠分析軟件對(duì)水泵的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、零部件的疲勞壽命、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，從而通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)減小水泵的振動(dòng)，提高動(dòng)態(tài)性能。最基礎(chǔ)、最重要的分析是求解系統(tǒng)的固有頻率和相應(yīng)的振型，為電機(jī)的選擇提供依據(jù)。
  水電制造加工的創(chuàng)新，構(gòu)建應(yīng)用軟件（如solidworks軟件）的水泵設(shè)計(jì)、仿真和制造平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的設(shè)計(jì)和制造，逐步在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用虛擬樣機(jī)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(jī)的制造與試驗(yàn)，達(dá)到縮短研制周期、降低開發(fā)成本、加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度的目的，使對(duì)不同的流體介質(zhì)均有應(yīng)對(duì)的設(shè)計(jì)與加工制造。