Como partes importantes del equipo de conducción de agua subterránea, las bombas tubulares sumergibles se utilizan ampliamente en varios campos relacionados con la economía nacional. La investigación y el desarrollo de bombas sumergibles con mejor rendimiento se han convertido en objetivos ecológicos que necesitan ser alcanzados urgentemente en el desarrollo bajo en carbono. Este documento proporciona un enfoque efectivo para mejorar el rendimiento de una bomba tubular sumergible mediante la adopción de dinámica de fluidos computacional, teoría unidimensional y metodología de superficie de respuesta. Primero, se analizan las características de pérdida de flujo de la bomba bajo varias condiciones de caudal mediante la teoría de producción de entropía, y luego se rediseñan el impulsor y las palas guía utilizando la teoría unidimensional tradicional. A continuación, se utiliza el método experimental de respuesta de superficie para mejorar la eficiencia hidráulica de la bomba. El ángulo de línea de corriente (A) de la cubierta frontal de la pala del impulsor, el ángulo de colocación (B) de la entrada de línea de corriente media y el ángulo de colocación (C) de la entrada de línea de flujo de la cubierta trasera son las variables de respuesta para optimizar los parámetros de diseño de la bomba tubular sumergible. Los resultados muestran que la producción de entropía en la pared y la producción de entropía de energía cinética turbulenta juegan un papel principal en la pérdida de flujo interno de la bomba tubular sumergible, mientras que la producción de entropía viscosa puede ser ignorada. La pérdida de flujo dentro del impulsor se concentra principalmente en la entrada y la salida de la pala del impulsor, y la pérdida de flujo dentro de la pala guía se concentra principalmente en el área cercana a la pala guía y la entrada de la pala guía. A, B y C son todos factores significativos que afectan la eficiencia. El orden de los factores influyentes de fuerte a débil es el siguiente: A ( = 0.000) > C ( = 0.007) = A x B ( = 0.007) > B ( = 0.023) > B ( = 0.066) > A x C ( = 0.094) > A ( = 0.162) > C ( = 0.386) > A x B ( = 0.421). La mejor combinación de variables de respuesta después del diseño de prueba de respuesta de superficie es A = 9 grados, B = 31 grados y C = 36 grados. Después de la optimización, la eficiencia de la bomba y la altura de la bomba modelo aumentan en un 32.99% y un 18.71%, respectivamente, bajo el caudal de diseño. La bomba modelo optimizada se somete a pruebas, y los datos de prueba y los datos de simulación están en buena concordancia, lo que demuestra la viabilidad de utilizar el método de respuesta de superficie para optimizar el diseño de la bomba modelo.