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本文专门设计了旋喷泵试验台及实验装置,在旋喷泵试验台上开展了旋喷泵性能试验、旋转流场压力测试试验、不同转速下旋喷泵性能试验和旋转流场压力测试试验,并进行旋喷泵相似律探究。在此基础上进行了不同转速下旋喷泵的数值模拟研究,开展了转速对旋喷泵旋转流场切向速度、径向速度和压力分布的研究,重点研究了转速对旋转流场切向速度的影响。为了研究旋壳的旋转效应对旋喷泵的影响,进行了旋壳与叶轮不同步旋转的旋喷泵数值模拟研究,开展了旋壳旋转效应对旋喷泵旋转流场切向速度和压力分布的影响,重点研究了叶轮转速9)1=2900r/min,不同旋壳转速时旋转流场切向速度。通过研究得到了以下结论:1.通过试验得到了本台旋喷泵的外特性曲线,得出设计转速下旋喷泵内部旋转流场压力沿半径方向的分布规律;通过旋喷泵不同转速试验得到了旋喷泵在变转速条件下的特性曲线,并得出不同转速工况下旋喷泵内部旋转流场压力沿半径方向的分布规律,得到转速对旋转流场的影响规律;对旋喷泵的相似率进行了探究,得出旋喷泵的扬程流量关系符合一般泵的相似律,旋喷泵的流量轴功率关系符合一般泵的相似律。2.通过对不同转速下旋喷泵数值模拟研究,得出不同转速下流体旋转角速度与叶轮旋转速角速度的数值关系,且随着转速的增加,集流管进口处角速度系数逐渐减小。3.通过对不同转速下旋喷泵数值模拟研究,对比相同转速下三个特征平面上的压力分布发现:当≤80mm时压力分布基本呈现直线变化,当80mm<≤120mm时压力梯度逐渐变大,压力逐渐增大。当>120 mm时压力梯度以近似斜直线方式继续增加,并通过数学拟合得到=34mm特征轴横截面极角=68°方向120mm<≤149mm不同转速下的压力拟合表达式。4.旋壳旋转速度和叶轮旋转速度的不同组合在设计流量下存在最高效率点,在设计工况下,叶轮转速高于旋壳转速时有利于提高旋喷泵效率,但扬程有不同程度的降低。对叶轮转速为9)1=2900r/min进行研究发现当叶轮转速为9)1=2900r/min,旋壳转速为9)2=1160r/min时设计流量下泵的效率最高,此时泵的扬程为67.5m。5.在设计流量下,扬程与旋壳转速关系曲线近似斜直线,随着旋壳转速增加,泵扬程明显增加。而效率与旋壳转速关系曲线呈先上升达最高点后,再降低的变化趋势。其中,高效点的分布集中在旋壳转速小于2900r/min区域。6.旋壳旋转效应对旋转流场的切向速度影响进行研究发现:随着旋壳转速的增大,相同半径上的切向速度有明显的增加,当≤80 mm时切向速度的变化较小,当80mm<≤130mm时极角为0°到68°之间切向速度在相同半径上变化不大。进一步研究=68o,=127mm在集流管进口中心稍前液体旋转角速度与叶轮旋转角速度的关系,得到不同旋壳转速下集流管进口处角速度系数,发现随着旋壳转速的增加,集流管进口处流体旋转角速度与旋壳旋转角速度的比值是逐渐增加的。