特大型水泵在我国的调水工程和排水工程中发挥着重大的作用。“十五”国家重大技术装备研制项目立式轴流装置专题、南水北调工程创新等项目要求开发国际先进水平的水泵水力模型，完善水泵系列型谱，实现产品更新换代，符合国家节能减排战略。十多年来，项目组经过长期艰苦的探索、持续不断的研究，形成了具有完全自主知识产权的轴流泵设计理论、方法和技术，实现了从一维到三维、粗略到精准、手动到自动优化设计的跨越式进步。主要成果有：1、建立了面元法反问题求解轴流泵设计方法，发展了泵的设计理论，并将这一设计方法推广到高比转速混流泵的设计。2、建立了水泵多工况、多目标、多约束优化设计模型和水泵多参数协同求解自动优化平台。开发的TJ04-ZL-12、TJ04-ZL-23、TJ05-ZL-01、TJ05-ZL-02和HB60b水泵水力模型经水利部指定的中水北方水利勘测设计研究院有限公司同台测试，水泵效率高，抗汽蚀性能好。鉴定意见认为4副轴流泵水力模型的性能指标达到国际领先水平。3、HB60b混流泵水力模型经第三方试验台与原用水力模型和国内优秀模型同台对比，由江苏航天水力设备公司中标生产用于南水北调工程皂河一站特大型水泵更新，使设计点泵装置效率提升4%，叶轮球径6.58米的水泵，是亚洲最大的混流泵。TJ05-ZL-01水力模型用于南水北调工程江都三站水泵更新，将原设计泵装置效率68%（实际已降低到56%左右）提升到76%。TJ05-ZL-02水力模型经改型，由凯泉泵业（集团）有限公司生产用于南水北调工程淮安二站水泵更新，将原泵装置设计效率68%（实际已降低到54%左右）提升到70%以上，叶轮直径4.5米的水泵，是亚洲最大的轴流泵。TJ04-ZL-23水力模型由日立泵制造（无锡）有限公司生产用于我国单站流量最大的临洪东站水泵更新，最高泵站效率达到74.5%。4、研发了特大型水泵叶轮立式液压静平衡装置，通过球面间隙油膜承压天平，精准测量和调节叶轮静不平衡，解决了特大叶轮（球径6.58米，重100吨）部件的静平衡校准问题。研发了水泵叶片机械液压组合式全调节装置，结构简单，叶片角度控制精确，运行可靠，保证了叶片调节系统的稳定性和灵敏度。本项成果研发为我国泵站建设与改造提供系列核心支撑技术，具有很强的实用性、新颖性和适应性，且具有明显的竞争优势。使用本成果生产的水泵效率平均提高3%，汽蚀性能提高15%；新型叶片全调节装置大范围使用，替代进口。水泵水力模型已转让到上海凯士比泵有限公司、日立泵制造（无锡）有限公司、上海东方泵业（集团）有限公司、无锡利欧锡泵制造有限公司、江苏亚太泵阀有限公司、鹰潭三川水泵有限公司等企业用于特大型水泵授权生产，普遍提升了低扬程泵类产品的技术水平。