副叶轮动力密封虽然在实际工程已经得到了广泛的应用，但是其理论研究薄弱，内部的流动机理尚未为人们所掌握。基于实验和数值模拟，研究副叶轮动力密封的流动规律和密封机理，完善其设计方法，提高效率和运行可靠性，具有较重要的理论意义和工程应用前景。本文是在国家自然科学基金“离心泵内部非定常流动诱导振动和噪声的理论研究(50979034)”的资助下，针对离心泵副叶轮动力密封进行了数值模拟及研究，主要的研究工作和成果有：　　 1.总结了带副叶轮动力密封的离心泵存在的主要问题，阐述了带副叶轮动力密封离心泵的研究进展。　　 2.介绍了流体数值计算基本理论与方法，建立了带副叶轮动力密封的离心泵的计算模型；并在此基础上对副叶轮封压能力(封压值、封压系数)以及离心泵性能(扬程、轴功率、效率)进行了分析预测。　　 3.首次对带副叶轮动力密封与不带副叶轮动力密封的离心泵进行了整机数值计算，对比分析了三种不同流量工况下动力密封内部的速度和压力分布；初步揭示了动力密封对离心泵内部流场及性能的影响。分析结果表明：与不带副叶轮动力密封的离心泵相比，带副叶轮动力密封结构的泵的扬程略有提高，效率有明显的下降；随着流量的增加，扬程提高逐渐增大，效率下降逐渐减小。　　 4.首次利用L9(34)正交表设计了离心泵的副叶轮动力密封方案，并对带各方案的离心泵内部流动进行三维湍流数值模拟，研究了副叶轮轴向间隙、副叶片宽度、副叶轮外径和叶片数对副叶轮封压能力及泵性能的影响，探讨了副叶轮与背叶片的压力分配比对泵外特性的影响规律，研究结果表明：　　 (1)影响副叶轮封压值、离心泵效率、轴功率的最重要的因素是副叶轮外径；影响副叶轮封压系数的最重要因素是副叶片宽度；　　 (2)设计时选用较大的理论封压值的方案，其实际封压值随流量的变化较小，即在整个流量区域内密封情况更稳定。　　 5.对各正交方案的副叶轮进行了实物加工，并进行外特性试验；对比分析了数值模拟正交试验结果与实际正交试验结果，验证了数值模拟正交试验优化设计的可行性。　　 本文通过理论分析、数值模拟及外特性试验对带副叶轮动力密封的离心泵进行了研究，探讨了副叶轮内部的流动及其对离心泵性能的影响，为今后带副叶轮动力密封的离心泵优化设计打下了基础。