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目前,国内许多企业都在开发超临界、超超临界机组作为火电站、核电站等的辅机、甚至主机,而多级离心泵是机组中的重要设备之一。对于多级离心泵而言,转子部件结构复杂,存在很多环形间隙部件,比如口环密封、平衡活塞、耐磨环以及叶轮等。液体流过这些小间隙位置时会产生显著的流固耦合力并作用在转子上,从而改变转子的动力特性。使得离心泵在有水和无水状态下临界转速存在显著差异,即所谓的“干”临界转速和“湿”临界转速。由于多级离心泵转子部件结构的复杂性,使得考虑“湿效应”的临界转速计算一直比较困难。目前,国内外不少研究者对这一问题已做了定量的分析,但是计算结果的准确性还有待进一步改进。同时,对离心泵转子的湿临界转速测试也缺乏有效的手段。针对这一研究现状,本文从计算和测试技术两方面对离心泵的湿临界转速进行了系统地研究。以给定的一台多级离心泵为研究对象,提供了完整的湿临界转速计算方法,并开发实验测试技术以获得实际情况下泵的湿临界转速。计算结果和测试值吻合良好。这样一整套针对泵湿临界转速的完整分析方法的提出有着重要的工业应用价值。本文的主要工作有:1.利用CFD软件Fluent对非接触式密封的动力学特性系数进行了计算,讨论了压差对密封动力学特性系数的影响。2.利用有限元软件Ansys对泵转子系统进行建模,考虑密封对泵转子的影响,计算了不同压差下泵转子的湿临界转速值。3.开发了适用于多级离心泵动力特性研究的振动测试平台。该平台包括一种新型的电磁式激振器和基于VC++MFC自行开发的振动测试软件。振动测试平台能够对旋转部件施加非接触式的周期性脉冲激励。在多圆盘转子试验台上对平台进行了测试,结果显示该平台能够有效地识别出转子的临界转速值。4.建立了多级离心泵湿临界转速测试的实验台,对不同扬程下离心泵的湿临界转速进行了动态测试。将测试结果和之前的计算值进行对比,结果显示测试值和计算曲线吻合良好,验证了本文提出的离心泵湿临界转速计算和测试方法的可靠性。