本文以多级离心泵的平衡鼓为研究对象，采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，分析了平衡鼓装置内部的流动状态，并深入探讨了平衡鼓的间隙尺寸以及结构对多级离心泵轴向平衡能力的影响。主要开展的研究工作及成果如下：　　 1．运用数学方法对泵轴静止与旋转状态下平衡鼓装置间隙内部速度及压强的分布情况展开了理论分析。平衡鼓装置的径向间隙内速度和压强分布，可视为在无压差仅受泵轴旋转作用，与泵轴静止仅受平衡鼓两侧压差作用两种情况下，所产生的速度和压强的矢量和。　　 2．通过对计算流体力学CFD及SolidWorks软件的运用，确立了“SolidWorks建模、Gambit网格划分、Fluent数值模拟”的适用于平衡装置内部流场分析的仿真模拟技术方法。通过SolidWorks构建平衡鼓装置的三维模型；利用Gambit优秀的网格划分功能，解决了平衡鼓装置间隙过小，流体域网格较难划分的问题；运用Fluent并行计算技术，完成平衡鼓两侧、间隙及凹槽内部的流场数值模拟分析。　　 3．研究分析了径向间隙尺寸对传统平衡鼓轴向平衡能力的影响，得出平衡鼓间隙与泄漏量及两侧压差均为非线性关系，进而验证现有平衡鼓间隙泄漏量公式的合理性。　　 4．提出了一种带凹槽结构的新型平衡鼓，并对比分析了带凹槽新型平衡鼓与传统平衡鼓的轴向平衡能力。结果表明，凹槽结构明显改变了间隙处流体的流动状态，增大了间隙处的阻力系数，降低了间隙泄漏量，增大了两侧压差，使平衡鼓更有效的起到轴向平衡作用。　　 5．研究了凹槽结构的数量、长度和深度对新型平衡鼓轴向平衡能力的影响。凹槽数量、长度以及深度均是影响凹槽平衡鼓轴向平衡的因素，其中数量和长度的影响最为明显；在满足强度等要求前提下，凹槽数在一定范围内越多越好，效果明显；凹槽长度L占平衡鼓间隙长度的1/3时，新型平衡鼓间隙处具有最小泄漏量，此时轴向力平衡效果最为理想。　　 6．通过改变DB80-82×7型多级泵的平衡鼓类型，完成了具有不同平衡鼓结构的多级泵轴向力平衡试验研究。试验采用稳定的试验装置及平台，对具备不同结构平衡鼓的多级泵进行对比试验，试验结果与预测结果基本一致。