凝水泵是能源利用以及海洋工程中的关键装备。凝水泵的内部流动为复杂的湍流流动,其中的漩涡、压力脉动、汽蚀等会对泵及泵系统的高效和平稳运行造成威胁,可能导致泵的水力性能下降、服役时间缩短,甚至导致系统运行中断。以往研究中已经对泵内叶轮与蜗壳之间的动静干涉引起的压力脉动进行了研究,并对泵内非定常流动进行了分析。本文将重点探究不同叶片方案条件下凝水泵出口管道内的压力脉动特征,以期深化对泵系统内非定常流动机理的理解,并为从叶片设计的角度改善凝水泵运行稳定性提供参考。本文以一台立式凝水泵为研究对象,分别设计了等长7叶片方案、5长5短叶片方案和3长3短叶片方案。采用商用计算流体动力学软件对泵内流动进行模拟,验证了网格无关性,并通过试验验证了数值模拟方案的物理有效性。定常模拟结果表明,在设计工况下,泵内静压自叶轮中心向泵壳出口逐渐增大,压力梯度明显,压力分布均匀,泵内流动状态较稳定。在偏设计工况,凝水泵内部流动状态紊乱。小流量工况下,叶轮出口的回流增多,径向导叶与泵壳交界处的流动无序性强;在大流量工况下,叶轮出口处出现较高流速区域。7长叶片方案凝水泵的扬程较高,5长5短叶片方案的泵效率总体较高,3长3短叶片方案的扬程和效率均低于其它两个方案。在定常数值模拟的基础上,采用非定常数值模拟方法对泵及出口管内的流动进行了模拟与分析,研究了不同工况下泵出口管内的压力脉动与监测点位置、和流量之间的关系,对各叶片方案对应的压力脉动的频域特征和能量特性进行了对比研究。研究发现,在偏离设计工况,泵内瞬时流动状态不规则,在小流量工况下,3长3短叶片方案泵叶轮流道内及叶轮出口位置存在多处低压区,对泵做功产生不利影响。泵出口管道内压力脉动的特征频率主要为叶频及其倍频。对于7长常规叶片方案,在偏设计工况下,压力脉动幅值变化较复杂,特征频率集中在低频段,且频率成份复杂;在大流量工况,低频脉动幅值较高。对于5长5短叶片方案,在偏设计工况下,叶频及其倍频对应的压力脉动幅值较高,且不同监测点处的压力脉动特征差异明显。与其它两个叶片方案相比较,5长5短叶片方案在偏设计工况下的压力脉动较弱。泵出口管道内监测点的压力脉动分布反映了沿管道流向的能量变化趋势。在泵出口法兰位置存在较为剧烈的压力脉动,该处的压力与速度分布不规则,削弱了流动的稳定性。等长叶片方案和长短叶片方案的压力脉动特征存在明显区别,尤其是3长3短叶片方案在整个叶轮旋转周期内呈现明显的类似正弦波动规律,而7长叶片和5长5短叶片方案则无此规律。3长3短叶片方案的压力脉动幅值明显高于其它两个方案。7长叶片方案的管道内RMS压力脉动幅值沿流向减小,5长5短和3长3短叶片方案则在监测点P2处出现RMS压力脉动幅值最大值,能量的沿程变化相对不明显。