带平衡孔和双密封环结构的叶轮具有能平衡大部分轴向力的特性，至今仍广泛应用于离心泵中。本文依据流体机械基本理论，以降速后的 IS80-50-315型离心泵为研究对象，采取实验研究、理论分析和数值计算相结合的研究方法，对叶轮平衡孔直径对泵水力性能的影响进行了分析。首先通过实验的方法在叶轮平衡孔直径为0、6、8、10mm条件下，对被试泵的性能参数、前后泵腔压力和平衡腔压力等数据进行采集，对所得实验数据进行整理，分析对比了不同平衡孔直径下泵的性能参数和泵腔压力变化规律。然后应用CFD技术对被试泵模型进行整机数值模拟，并对泵叶轮平衡孔内部的流动进行了分析。本文主要研究工作：　　1.在叶轮平衡孔直径为0、6、8、10mm条件下，采用实验研究方法对IS80-50-315型离心泵不同工况下稳定工作时的流量、进口液体压力、出口液体压力、输入功率、转速等参数进行了采集。对实验数据进行整理后，得出了不同叶轮平衡孔直径下泵的性能曲线，通过对性能曲线的分析得出：在流量为0.8qv、1.0qv、1.2qv工况下，随着叶轮平衡孔直径增大，泵的扬程降低、输入功率增大，效率降低，且当叶轮平衡孔直径d增大到6mm以上时，各性能参数变化幅度加大。　　2.在叶轮平衡孔直径为0、6、8、10mm条件下，采用专门的泵腔液体压力测试装置对前后泵腔液体压力和平衡腔液体压力进行了测量，通过分析对比不同叶轮平衡孔直径下前后泵腔液体压力的分布曲线，可以得出：加大叶轮平衡孔直径对前泵腔液体压力影响不大，但对后泵腔液体压力有较大的影响，且后泵腔液体压力平均值较前泵腔液体压力高。在这种开平衡孔双密封环叶轮的轴向力计算中，认为密封环以上部分前后泵腔液体压力分布相同不符合实际情况。　　3.针对叶轮上带平衡孔和双密封环离心泵的平衡腔区域叶轮盖板力的理论计算问题，以IS80-50-315型离心泵为模型，采用两种理论计算方法对叶轮平衡孔直径为0、6、8、10mm条件下，流量为1.0qv时平衡腔区域叶轮盖板力进行了计算，并在 IS80-50-315泵上，取与计算相对应的叶轮平衡孔直径进行了实验验证，根据实验测得的平衡腔液体压力计算得到了设计工况下平衡腔区域叶轮盖板力随叶轮平衡孔直径的变化曲线，并与理论计算方法所得曲线进行了对比分析，结果表明，在设计工况下平衡腔区域叶轮盖板力的理论计算方法与实验方法所得值的最大绝对误差为117N，第二种理论计算方法所得结果与实验方法结果更为接近。　　4.通过对平衡腔液体压力系数与叶轮平衡孔比面积关系曲线和泵的效率与叶轮平衡孔比面积关系曲线的进行综合分析后得出：加大叶轮平衡孔直径可降低平衡腔液体压力及减少轴向力，但过大的叶轮平衡孔直径其降低平衡腔液体压力及平衡轴向力的效果并不明显。从保证泵的效率和控制轴向力角度，比面积k存在最佳值。对于实验泵来说，k取值在2.5~4之间较为合适。　　5.采用CFD技术对模型泵进行了整机数值模拟，通过实验验证了数值模拟的有效性。对叶轮平衡孔直径分别为2、4、6、8、10mm的模型，分析了叶轮平衡孔回流对叶轮进口流动的影响，结果表明：在平衡孔于叶轮内出口侧，叶轮平衡孔出流会对叶轮进口主流产生干扰和排挤，这在一定程度上破坏了叶轮进口比较平稳顺畅的流动状态,产生了附加的流动损失。