泵转子正朝着大功率、高转速的方向发展,多级泵转子部件在这方面表现的尤为突出。为了保证多级离心泵转子部件的平稳运转,避免其在接近其临界转速时产生共振,设计中需要准确计算其在“干、湿”态下的临界转速。计算转子部件的临界转速常用的办法是有限元法和传递矩阵法,文中采用有限元法进行计算。本文以一台改型多级离心清水泵为主要模型,利用CFD技术基于整体流道模型对其进行三维流场数值模拟,对比研究了网格数对模拟结果的影响,预测了多级泵的性能曲线,获得了叶轮、导叶等部件的速度、压力分布,捕捉到一些重要的流动现象,为后期的临界转速计算提供依据;对于浸液转子来说,需要考虑流固耦合作用对临界转速的影响,文中通过建立多级泵转子部件实体模型,对转子部件进行静力及模态分析,初步探讨了流固耦合作用力和旋转软化效应对临界转速的影响;文中还对比了邓克莱法与有限元法计算转子部件在刚性支承下一阶临界转速的数值,之后利用梁+质点+弹簧单元的有限元模型分别讨论了轴承跨距、叶轮个数、支承刚度对转子部件固有频率的影响,并计算了转子部件“湿态”下的临界转速。计算结果表明:1)数值模拟预测的性能与试验值吻合较好,并能正确地揭示多级离心泵内部的流动状态,这表明本文所采用的数值模拟方法是切实可行的;2)流固耦合作用和旋转软化效应总体来说降低了转子部件的临界转速;3)支承刚度对转子部件临界转速的影响比较大,准确地简化支承,合理地确定支承的刚度和阻尼矩阵是准确计算临界转速的前提。4)转子部件“湿态”的临界转速与“干态”的临界转速有很大差别。多级离心泵转子部件在“湿态”下的临界转速计算,需要综合考虑传统转子动力学和流体动力润滑理论及密封动力学的知识,是个比较复杂的过程,本文的研究结果对今后的计算提供了参考,并为多级离心泵的结构校核提供依据。