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气液混输是石油天然气开采运输中的核心技术,叶片式混输泵具有结构紧凑、运行工况宽、耐磨损等优点。本文基于实验验证数值模拟的准确性,在此基础上对叶片式气液混输泵径向力与压力脉动开展研究。研究了4种进口含气率(0%,5%,10%,15%)下,混输泵叶轮和导叶的径向力与气相流态的相关性规律。在进口液相下,叶轮和导叶径向力中心位于坐标原点,随着进口含气率增加,叶轮和导叶径向力的偏心程度不断增大。叶轮和导叶径向力的主频跟叶轮转频和叶片数相关,随着进口含气率增加,叶轮和导叶径向力的主频幅值增大。混输泵各流道内流体分布不均匀,气体主要聚集在轮毂处,叶轮尾缘处的"气带"进入导叶流道发展形成"气囊",其发展周期与径向力的主频相关。不同流道之间的气体体积流量变化存在相位差,同一时刻各流道中的气体含量不相等,使得各叶片的受力不均匀产生了径向力。随着进口含气率的增加,气团的发展周期变短,主频增大。研究了4种进口含气率(0%,5%,10%,15%)下,混输泵叶轮和导叶的压力脉动变化规律。结果表明,叶轮和导叶压力波动的主导频率分别为叶轮旋转频率的11倍和3倍。动静干涉是压力脉动主频产生的原因,随着进口含气率的增加,混输泵做功能力减弱导致压力脉动主频幅值变小。气液两相相互作用随着进口含气率增加而加强,气泡的运动、聚集和破碎导致压力脉动次频数量增多,叶轮和导叶内的压力脉动系数增大,总体压力脉动强度增强。泄漏流在靠近前缘的叶片吸力侧产生旋涡,进一步影响叶轮内的压力脉动。研究了4种叶顶间隙(0.0,0.2,0.5,0.8mm)下,混输泵的性能和流动特性。随着叶顶间隙的增加,入口含气率为0%的工况下,压升分别下降10.72%、24.96%和41.39%。入口含气率为10%的工况下,压升分别下降17.10%、25.35%和38.11%。混输泵的压力脉动主导频率和振幅随叶顶间隙值的增大而增大。随着叶顶间隙尺寸的增大,叶顶泄漏流与叶轮主流之间的夹带效应增强,诱导涡面积和泄漏流量也随之增大。