本文以某厂生产的S700-500-730型双吸离心泵为研究对象,该双吸离心泵在其使用过程中存在振动、轴弯甚至断轴等故障,对泵站的安全运行造成困扰。经分析后初步推断发生故障的原因为:双吸离心泵在运行过程中产生过大径向力所致。故本论文在外部因素(铸造材料、加工工艺、运行环境以及运行介质)不变的前提下,探究蜗壳断面面积规律、叶片布置方式以及叶片包角对离心泵叶轮部件所受径向力的影响。论文主要工作及成果:1.对比离心泵外特性模拟值数据与厂方提供的试验数据,验证模拟计算的可靠性,并对原模型泵稳态流场以及瞬态流场展开分析,为后续的研究奠定基础。2.在原模型采用的蜗壳断面面积规律(以下简称Y-规律)的基础上,提出蜗壳断面面积呈线性变化的L-规律、呈凸型上升变化的N-规律以及呈凹型上升变化的U-规律。结果表明:在全流量工况下,相较于其他方案,采用Y-规律设计的蜗壳其水力性能更为优越。就稳态径向力而言,在设计工况下,Y-规律方案径向力值比L-规律方案径向力值大28.7%,偏小流量径向力绝对值更大。最后,相较于其他方案,采用L-规律设计的蜗壳能够有效改善蜗壳内部压力脉动以及平衡作用在叶轮上的径向力,降低离心泵发生振动的可能性,提高其运行稳定性。3.通过对叶片采用对称布置、交错15°布置以及交错30°布置三种方案进行模拟计算及分析。可以得出:相比于对称布置方案,叶片采用交错布置方案会导致离心泵的水力性能下降;同时,采用叶片交错布置方案时,能够有效降低作用在叶轮上的稳态径向力值以及瞬态径向力脉动幅值,改善蜗壳内压力脉动情况。其中,交错30°方案在工况为0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d下径向力的相对降低量为10.822%、22.311%、20.356%。由此可见,在离心泵的扬程和效率允许的范围内,叶片的布置方式改为交错30°布置能够有效改善叶轮所受径向力特性以及提高离心泵运行稳定性,降低振动甚至断轴故障的发生。4.在原模型叶片包角130°的基础上,提出叶片包角120°以及110°两种方案。结果表明:离心泵的扬程随着包角的增加而减少。随着运行流量的增加,离心泵的效率随包角的增加而增加,但当运行流量过大时,离心泵效率随包角的增加而降低。同时,随着包角的增加,作用在叶轮上的稳态径向力随之减小,最后叶片包角存在最优值使得蜗壳内压力脉动幅值以及瞬态径向力脉动幅值最小,综合考虑针对本文所研究的S700-500-730型双吸离心泵的叶片包角选为130°最为适宜。