魏云毅，赵存生，崔哲

海军工程大学 舰船与海洋学院，湖北 武汉 430033

0 引 言

与螺杆泵和齿轮泵相比，离心泵具有体积小、空间设计简单、输出流量高等特点，故其在船舶领域的应用较为广泛。在离心泵长期运转过程中，叶轮进口处密封环的磨损是其外特性和振动性能发生改变的原因之一。

国内外的研究成果表明，口环间隙的变化将引起容积损失的增减，从而使离心泵的内部流场结构发生变化，并进一步导致离心泵的外特性和激励特性发生改变。在外特性研究方面，赵万勇等[1]发现口环间隙变化之后，离心泵内部出现了液体压力与速度分布不对称的情况，并在出口处发现了流场变化的极值。在激励特性研究方面，Lomakin[2]发现间隙流动变化带来的不仅仅是容积损失，更重要的是间隙力和转子受力平衡发生了改变。在振动研究方面，Black[3]提出了间隙流动的流固耦合理论，认为间隙变化所带来的流体力对结构振动产生的影响不容忽视。

1 研究对象

本文以某船用立式安装的离心泵作为研究对象。由20～1 000 Hz条件下的结构噪声测试结果可知，经过数年使用之后，该离心泵的结构噪声升高了10 dB。故障诊断结果表明，相较于标准离心泵的技术参数（表1），其口环磨损非常严重，因此，本文将从理论和试验的角度，分析不同的口环间隙对离心泵外特性和振动性能的影响，用以系统地掌握典型泵的振动特征。

表 1 标准离心泵的技术参数Table 1 Technical parameters of standard centrifugal pump

比 转 速ns为

根据表1，经计算，ns=104.25，属于中比转速。……