高速液氧泵应用广泛，是化工、航空、航天等重要领域的关键设备，在运行中出现振动现象，将严重威胁到运转的稳定性与安全性。本课题以高速液氧泵为研究对象，针对其在实际工作工况（18000r/min-308kg/s）下，出现异常振动的问题，从内部流体运动产生脉动的角度入手，对液氧泵分别进行稳态与非稳态数值模拟，分析流场的压力、速度、流线、旋涡、熵产分布特点，综合研究振动频率与流动现象间可能存在的关系。本文的主要内容包括：1.对高速液氧泵进行18000r/min转速下不同流量工况的稳态计算，获取液氧泵特性曲线，分析液氧泵流场随流量增加而产生的变化规律，并评估液氧泵的工作状态。2.对高速液氧泵实际工作工况（18000r/min-308kg/s）的稳态计算结果，进行深入分析，包括压力场特性、速度矢量场特性、流线分布特性的定性分析，同时引入Q方法与熵产计算进行定量的分析，从多角度研究液氧泵内的流动现象，并定量描述相应的损失，评估对不同流态对流动的影响。3.对高速液氧泵实际工作工况（18000r/min-308kg/s）的非稳态计算结果，采用Q方法进行旋涡场的可视化处理，提取出流态随时间变化与发展的过程，直观考察流态的周期性，分析流动中包含的脉动因素，为液氧泵的振动分析提供流态依据。4.对高速液氧泵实际工作工况（18000r/min-308kg/s）非稳态计算中采集的时域数据，进行快速傅里叶变换（FFT），获取流动对机壳作用力的脉动频谱，以及流场内部关键区域的压力脉动频谱，并且通过短时傅里叶变换（STFT），获得频谱的时间变化，分析主要脉动频率的作用规律。研究结果表明，在环形吸水室筋板、各叶片入口和诱导轮出口径向切割处，集中有高损失、高脉动的复杂流动，是影响液氧泵外特性与运转稳定性的关键因素。吸水室筋板与各叶片入口的旋涡脱落及涡街运动现象，具有3、6或12倍转频的脉动特性；诱导轮出口径向切割引发的紊乱脉动具有0~6倍转频的频率带。此外，整数倍转频的脉动还与叶片通过频率关系密切，0~1倍转频的脉动与高频脉动的周期性作用有关。