叶轮-隔舌动静干涉作用下,离心泵内呈现复杂的非稳态流动结构,并诱发高幅值压力脉动,水力激励导致泵产生振动噪声,是破坏系统、设备运行稳定及相关水下装备隐蔽性的主要原因。本文基于错列叶片与隔舌动静干涉相位差的控制,提出了一种新的错列叶片离心叶轮结构,以期降低泵内压力脉动能量。以一台低比转速离心泵为原型泵,通过数值计算与试验手段,开展了原始叶轮模型泵、不同错列叶片叶轮模型泵内部非稳态流动及其激励特性的研究,分析了叶片错列布置对叶片尾迹及压力脉动特性的影响,研究成果可为泵内动静干涉诱发的低频水力激励抑制提供新思路。论文主要工作及成果如下:（1）设计了不同叶片错列布置方案的模型泵,将两层叶片分别错列10°、20°、30°,形成St10、St20、St30三种叶轮方案,通过与原始模型泵（Or方案）性能对比,发现叶片均匀错列布置（St30）可提高泵的性能。（2）采用大涡模拟（LES）数值计算方法,对不同叶轮方案模型泵内流开展非稳态数值计算,重点分析了叶片错列布置对叶轮内部流动结构、尾迹演化的影响。研究发现,叶片错列布置会在叶片前缘附近形成高涡量区,其中高能涡沿叶片壁面在流道内发散并向叶轮出口发展;随着叶片错列角度的增大,叶片尾缘涡带拉长、变宽,尾迹涡提前脱落并与下游隔舌发生干涉,前后两层叶片尾迹涡分别与隔舌先后干涉,存在时间差。（3）基于数值计算对不同叶轮方案模型泵进行压力脉动预测,运用快速傅里叶变换（FFT）及短时傅里叶变化（STFT）对压力脉动信号展开分析,对比发现:叶片错列布置可以有效抑制动静干涉诱发的压力脉动能量,改善泵内压力脉动能量分布。通过对叶轮出口的监测点压力脉动时频域分析发现,两层叶片与隔舌干涉诱发的压力脉动存在相位差,低频段压力脉动信号峰值错开发生,避免了强度叠加,有效降低了低频段的压力脉动能量。（4）采用LMS多通道振动噪声测试系统,对Or方案及St30方案进行了多工况压力脉动测量,对比分析了其时频域分布特性,发现St30方案对叶频(fbpf)的抑制效果显著,在Q/Qd=0.8-1.2工况范围内抑制程度均高于80%,但2倍叶频(2fbpf)有一定的增幅,尤其在大流量工况,最高增幅44.52%。各工况下,不同频段内压力脉动能量分布有所差异,隔舌附近压力脉动能量突出。在叶频频段内,St30方案压力脉动幅值较大;高倍叶频频段内,St30方案压力脉动能量均小于Or方案;在包含5倍叶频后压力脉动能量降幅稳定,最小降幅37.3%。（5）基于LES数值方法,开展了错列叶片叶轮不同隔板内径时的泵内非稳态流场计算,研究隔板内径对泵内流及压力脉动特性影响。隔板内径较小时,容易造成进口阻塞,在叶片前缘区域形成高涡量区。隔板内径增大,流体对隔板及隔板前端叶片的冲击,使叶轮进、出口流道均出现不同尺度涡结构,易破坏叶轮流道内的流动稳定性。相比之下,隔板内径Φ=0.34D2时泵内流动相对稳定。此外,泵内特征频率处幅值随隔板内径增大而上升,其中隔板内径较大时隔舌下游压力脉动能量显著增加。对比发现,在10-1000Hz频段内,隔板内径Φ=0.34D2时压力脉动能量达到极低值。