随着能源紧缺问题的突出,核能技术得到了较快的发展。二回路钠泵是钠冷快堆二回路循环系统中的重要部件,钠泵运行过程中产生的振动和噪声会对设备造成损害,严重时会造成巨大的损失。因此,针对钠泵振动和噪声问题的研究对钠泵的优化设计以及核电站反应堆安全稳定运行来说具有重要意义。本文以某型钠泵样机为研究对象,主要通过数值计算方法对钠泵内部流场的流动特性、钠泵结构振动响应和内外声场噪声特性进行了研究。主要研究工作如下:1、建立了流场计算模型,计算分析了钠泵定常和非定常流场。仿真和试验得到的钠泵扬程、效率曲线吻合性较好,验证了计算模型的准确性。分析了定常流场的压力、速度分布特性及非定常流场的压力脉动和叶轮表面流体力特性。研究表明动静干涉作用使得叶轮出口和导叶入口附近区域压力脉动较大;在小流量工况下,钠泵流场比较紊乱,压力脉动增大明显,低频成分较多;叶轮表面流体力频率成分以叶轮叶频为主,流体力大小受流量影响较大。2、建立了考虑转子系统的钠泵动力学模型,研究了流体激励力及转子不平衡力作用下钠泵的瞬态振动响应特性。主要分析了激励力沿两种不同途径诱发钠泵的振动特性:一种是叶轮表面流体力和转子不平衡力沿转子-轴承-泵壳途径诱发泵壳振动,本文称沿该途径传递的激励力为轴承力;另一种是蜗壳内表面处的流体力通过蜗壳内表面-泵壳途径诱发泵壳振动,本文称沿该途径传递的激励力为蜗壳表面力。最后,对两种途径下得到的钠泵振动响应进行了对比并分析了钠泵总的振动响应。研究表明设计工况下钠泵振动最小,小流量工况下振动位移增大十分明显;由蜗壳表面力诱发的钠泵振动位移大于轴承力诱发的振动位移;钠泵轴向总振动位移大于径向总振动位移,总振动频谱图中轴频和叶轮叶频处峰值较为明显。3、基于声学边界元法,分别以叶轮动叶片和导叶静叶片表面处的压力脉动作为声源,计算得到不同工况下钠泵内声场分布特性,分析了出入口场点处的声压级频响特性。研究表明叶轮出口和导叶入口附近区域声压级较大;出入口场点处声压级频响曲线在叶轮叶频及各阶倍频处均有明显的峰值;偏设计工况下声压级高于设计工况。4、基于声学边界元法计算得到不同工况下轴承力和蜗壳表面力诱发的钠泵结构噪声,比较了两种途径下结构噪声特性的不同并分析了钠泵总的结构噪声特性。研究表明蜗壳表面力诱发的结构噪声明显高于轴承力诱发的结构噪声,钠泵的结构噪声主要是由蜗壳表面力诱发的。本文的研究可为钠泵的优化设计及其振动噪声性能的改善提供参考。