井用潜水泵外径由于受到井径的限制,为了达到需要的扬程,工程中通常采用将叶轮同向排列的方式,使得泵的扬程随着叶轮级数的增加而增大,造成潜水泵轴向力的急剧增加。潜水泵运行中产生的轴向力由潜水电机承受,由于潜水电机所能承受的轴向力是有限的,过大的轴向力一是造成潜水电机推力轴承磨损,电机转子下沉引发安全事故；二是限制了潜水泵向高扬程的发展。因此,设法消除或平衡轴向力既可以提高井用潜水泵的使用寿命和效率,又有利于井用潜水泵向高扬程的发展。本文的主要内容如下：1.以300QJ230-40/2型井用潜水泵的轴向力平衡为研究对象,以清水为介质,在叶轮前后密封环直径相同的条件下(即叶轮后密封环直径加大量为零),采用标准k-ε湍流模型在多重参考系下对该泵全流道进行了定常不可压数值模拟,对该泵的扬程、效率以及轴向力作了数值计算,并绘制了性能曲线和轴向力随扬程变化的关系曲线；2.通过试验测量获得了该型潜水泵的外特性,并采用机械法对潜水泵的轴向力进行了测量,将外特性与轴向力的模拟值和试验值进行了对比分析,结果表明,当潜水泵后密封环直径加大量△rm=0时,在0.8Qsp～1.2Qsp(对应扬程为46-36m)的工作区域,泵性能和轴向力的数值计算结果与实测结果基本吻合,误差在5%以内；3.在叶轮前密封环直径、平衡孔直径及数量不变的条件下,当叶轮后密封环直径加大量△rm≠0时,对该潜水泵进行了全流道数值模拟和轴向力数值计算和分析,并绘制了不同后密封环直径下泵轴向力随扬程变化的关系曲线,结果表明,当后密封环直径加大量一定时,轴向力随着扬程的增加而增大,而泵扬程恒定时,轴向力随着叶轮后密封环直径的加大得到了有效的减小；4.为了分析泵单级的轴向力随后密封环直径加大量的变化规律,引入了比面积和轴向力系数的概念,研究表明,保持叶轮前密封环直径、平衡孔直径及数量不变的条件下,通过加大叶轮后密封环直径可以有效地减小轴向力,该研究结果为相似泵的轴向力预测和评估提供了重要参考。