噪声污染与大气污染、水污染、固体废弃物污染并列为当今世界四大污染，随着人们对生活质量要求的不断提高，对噪声污染的限制也越来越严格。离心泵作为与人们生活息息相关的通用机械，对其产生噪声问题的研究是本学科国际研究前沿。本文采用大涡模拟结合有限元声学的方法对离心泵蜗壳内部流动诱导噪声现象进行研究与分析，通过设计不同形状的隔舌和蜗壳结构来研究改变蜗壳参数对离心泵流动诱导噪声的影响，发现蜗壳结构对离心泵噪声性能有着重要影响。主要的研究工作和创新点如下:　　1.较系统地总结了国内外离心泵流动诱导噪声研究现状，分析了已有的研究方法及结论。本文采用数值模拟结合试验验证的研究方法，既拥有数值模拟的快速性能预测特性，又有试验测试的直接研究特性。　　2.介绍了流动诱导噪声研究的基础方程(Lighthill方程)及其声类比理论，为后续的研究方法阐明理论基础。讨论了离心泵内各种引起流动诱导噪声的物理现象，如湍流噪声、空化噪声和动静干涉噪声等。对各类声源进行分类描述，包括单极子声源、偶极子声源和四极子声源三类。通过声辐射功率方程计算可知，离心泵模型中的四极子声源与偶极子声源相比可以忽略不计，并且当离心泵在未空化状态下运行时，偶极子声源是主要声源项;当离心泵在空化状态下运行时，空泡发生和溃灭产生的单极子源也会成为离心泵流动诱导噪声的主要声源项。　　3.本文提出了一种基于大涡模拟和有限元声学的混合算法对离心泵流动诱导噪声进行研究，即将流动诱导噪声的求解步骤分为两部分:流场计算和声场计算，之间的信息转换通过快速傅里叶变换完成。流场计算中，雷诺时均法由于对时间项进行了平均，并不提供所有声学计算所需的频谱信息，因此选择了大涡模拟法计算流场。声场计算中，统计能量法更适用于中高频噪声计算，而本文研究的噪声集中在中低频范围内，研究的蜗壳属于狭长结构模型，故选择有限元方法计算声场。　　4.以往对离心泵流动诱导噪声的研究焦点往往集中在叶轮或者隔舌区域，本文首次对不同截面形状的蜗壳进行研究。在选择的模型泵基础上，以保证基圆直径、隔舌位置和圆角、叶轮、蜗壳进口宽度及各个截面过流面积保持一致的条件，设计了另一种不同截面的蜗壳模型，采用结构网格划分计算域，通过计算给定适合的边界条件，在定常模拟结果的基础上对流场进行大涡模拟计算，流场计算得到的时域信号通过快速傅里叶变换转化为声场频域信号，并加载到符合声学要求的离心泵声学模型网格中进行声场计算。计算结果表明矩形蜗壳模型和圆形蜗壳模型的水力性能近似，但是噪声性能方面矩形蜗壳更优，平均约低5dB，并且噪声主频为叶频290Hz。对离心泵内部流场的压力云图、速度矢量分布及方向分析也发现矩形蜗壳内的流动状态更优，更符合低噪声的特点。　　5.首次设计了一种可调波长式离心泵降噪管，将其安装于蜗壳隔舌上方，以减小离心泵内隔舌处动静干涉产生的以叶频为主的噪声。降噪波长管利用声波的相位差叠加消弱原理来降低噪声，其长度为声波波长的四分之一，因此当声波从声源传播到波长管底部，再反射回声源后，所经历的时间是半个周期，声波的相位就相差180°，反射回来的声波与声源进行叠加从而达到消弱声源的效果。　　6.设计了两种不同型式的隔舌:矩形隔舌和圆形隔舌。采用大涡模拟法分别进行计算，并与试验数据对比进行可靠性论证。试验验证后对比分析两种模型，发现圆形隔舌模型的水力性能优于矩形隔舌模型(最大效率差4.2％、最大扬程差4.8m)。对离心泵内部流场进行分析，发现两种模型的隔舌区域都有局部高压区，但是圆形隔舌的高压区域稳定，而矩形隔舌的高压区域却随着流量的增加而逐渐扩大，并且产生旋涡，降低了离心泵的性能。为了研究其压力脉动情况，在隔舌区域设置一组压力监测点，通过监测数据分析表明圆形隔舌模型的压力脉动远低于矩形隔舌。对两种模型的声场进行模拟计算，计算结果发现两种模型的最大声压级位置均出现在隔舌左方，而且圆角隔舌模型的噪声性能更优，平均约低4dB。