摘要：设计三种进出口轴向间隙厚度不同的旋涡泵模型(C1J3、C1J1和C3J1),采用SST k-ω湍流模型对悬浮叶轮式旋涡泵内部流动进行数值模拟,计算叶轮悬浮在不同轴向位置时旋涡泵的外特性和全三维流场,探讨旋涡泵各部件的压力分布特点和质量交换机理,并进一步揭示悬浮叶轮所受轴向力的变化规律。结果表明,三个模型中泵壳流道和轴向间隙内的压力增长模式一致,均从流动发展区逐渐过渡到流动发展加速区再进入阻隔面区域。流动发展区内流体流动尚不稳定,发展加速区内叶轮和泵壳流道内流体的交换流动稳定而充分,而阻隔面区内压力剧烈变化以阻止液体泄漏。与轴向间隙厚度相同的泵模型C1J1相比,模型C1J3和C3J1的扬程和水力效率较低,且受叶轮偏离影响,叶轮和泵壳流道内流体的能量交换强度相对较弱,各部件内监测点的压力增速也较为缓慢。此外,叶轮所受轴向力与叶轮悬浮位置有关,且有偏向轴向间隙厚度较大方向的趋势。