离心输油泵作为原油管道输送的关键设备,在运行后期发生故障时,时常产生振动现象,导致其扬程降低、工作效率下降。本次研究的长庆油田某输油处串联离心输油泵组就存在外输泵异常振动的情况,因此,本文以外输泵KDY500-140×3A型离心输油泵为主要研究对象进行建模及分析,主要工作内容如下:分析管路特性对离心输油泵工作性能的影响,得到串联离心输油泵组在不同转速差下的工况点;通过Solidworks软件建立离心输油泵的三维数值模型,基于数值计算基本理论,运用ANSYS CFX软件对离心输油泵内部流场进行数值计算,对水力作用引起的输油泵振动因素进行分析与研究;分析空蚀发生时,泵内流场压力、速度及空泡的分布规律;对离心输油泵叶轮及泵壳使用单向流固耦合的方法进行静力学结构分析,计算流体激振力作用于叶轮及泵壳结构上产生的应力、应变和位移;建立离心输油泵转子模型,对离心输油泵叶轮、泵壳及转子结构进行模态分析,分析其振动特性。研究表明,易发生空蚀的位置为首级叶轮叶片背面进口稍后处、叶轮出口处和泵壳隔舌附近处;离心输油泵叶轮结构应力应变沿半径均匀变化,泵壳应力应变主要集中在出口处;叶轮各阶模态振型变形较小,泵壳各阶模态振型变形主要在泵壳出口处;转子结构振型主要表现为弯曲振动、扭转耦合振动及轴向拉伸振动。研究结果对现场输油泵进行科学合理地运行管理具有重要的指导意义。