管道泵被广泛应用于管线增压,降低其噪声对于人们日常生活与工业生产具有重大意义。本文围绕管道泵肘形吸水室非均匀出流展开研究,采用CFX软件中的RNG k-ε湍流模型对管道泵内部流场进行仿真计算,并结合Lighthill声类比法对流体诱发噪声在泵内、外的声场进行数值模拟,其中流体诱发噪声包括偶极子流动噪声、考虑结构振动的偶极子流动噪声及流激振动噪声三类。基于数值模拟结果,探究肘形吸水室非均匀出流对管道泵内流场的扰动规律,分析管道泵内、外噪声的辐射特性,为后续的管道泵降噪优化提供理论支撑。本文主要研究工作和成果如下:(1)本文运用CFX软件仿真计算管道泵内流特征,揭示管道泵肘形吸水室出流的畸变形态和形成机制,并辅以试验加以验证。肘形吸水室上、下型线曲率差诱发畸变出流,主要包含下型线处平板尾迹涡、左右壁面二次流反向涡和上型线(高曲率)处的回流区。畸变流扰动叶轮进流场,二次流反向涡对中反向涡在下游演变为大尺度展向分离涡,并在叶片3与叶片6吸力面进口边处交替出现。大尺度展向分离涡周向传播过程中,部分堵塞流道并诱发新的流动分离,进而加剧叶轮进口及隔舌处的压力脉动。(2)本文采用LMS Virtualab声学计算软件对管道泵内、外声场进行数值模拟。结果表明,内声场中偶极子流动噪声声压级曲线与考虑结构振动的偶极子流动噪声相似,由于泵体壁面阻尼作用导致声能衰减,前者声压级普遍高于后者,但泵体共振现象却加剧后者二倍叶频处的声压级;外声场中,流激振动噪声声能主要集中在电机支架与泵进、出口法兰处。在泵内、外,流激振动噪声强度远远低于偶极子流动噪声。偶极子流动噪声的低频部分(0至295Hz)声能在泵进、出口附近相差不大,而中频部分(295Hz至2360Hz)声能更倾向于泵出口方向集中。(3)基于IV精度的八因子二水平正交试验,在肘形吸水室众多结构参数中筛选出Length1出口直管长度、Radial1上型线曲率半径以及Radial4下型线曲率半径作为关键因子。而后以关键因子为自变量,选择P2偶极子流动噪声声压级和肘形吸水室出流面不均匀度为响应变量,辅以中心组合试验设计,构建两个响应变量的二次回归响应面方程,基于回归方程寻求最优解,并加以仿真验证。结果证实P2声压级与肘形吸水室出流的不均匀度呈正相关。设计工况下,优化后肘形吸水室出流不均匀度从0.327降至0.119;叶片吸力面、压力面及隔舌附近流域压力脉动最大降幅分别为24.5%、40.2%和35%;0.8Q_d、1.0Q_d和1.2Q_d工况下,P2声压级降幅分别为1.66dB、3.65dB和2.3dB,声功率降幅分别为2.2dB、3.69dB和3.31dB。