流固耦合（Fluid-Solid Interaction，FSI）力学是流体力学与固体力学交叉产生的一门力学分支。它是研究变形固体在流场作用下的各种行为以及固体变形对流场影响这二者交互作用的一门科学。流固耦合力学的重要特征是两相介质之间的交互作用，正是这种相互作用才在不同条件下产生各种流固耦合现象［59-61］。流固耦合的数值求解方法根据耦合的物理性质分可为3类：①所有物理场由一个代码求解，即直接耦合，如共轭传热问题；②按照定义好的顺序分别对物理场进行求解，即顺序耦合，是物理意义上的“弱耦合”；③不同场求解同步进行，即同步求解，物理意义上是“强耦合”。
流固耦合有限元分析已成为分析流体机械可靠性的重要方法。流体机械内部流体与过流部件之间存在着相互作用：一方面，过流部件在流体压力载荷的作用下会产生变形和动力学响应；另一方面，过流部件的变形会影响流场的分布，进而改变流体载荷的分布和大小。
近年来，流固耦合方法已在燃气轮机、水轮机和风机的可靠性研究中得到了广泛应用。Gorla等［62］在NASA自主开发的结构数值评估软件NESSUS平台上，考虑温度的影响，对一燃气轮机的叶片进行了流固耦合分析，研究结果能够为叶轮选择合适的制造材料提供准确的指导。Ausoni等［63］采用试验方法研究了卡门涡街及其诱导汽蚀对一二维水翼流固耦合特性的影响。Rodriguez［64］等采用试验方法证明了应用附加质量法研究水轮机结构特性的可行性。毛军等［65］采用CFX软件进行流场计算、ANSYS软件进行结构计算，研究了轴流风机叶片在运转过程中的弹性变形与振动对流场的影响以及振荡流场的反作用。谷朝红［66］采用混合法对水轮机转轮叶片流固耦合振动特性进行了分析。此外，Dubas、Zhu、王正伟和张立翔都曾在这方面开展过相关的研究［67-71］。(www.xing528.com)
与上述流体机械的流固耦合研究相比，针对离心泵的流固耦合研究总体上还比较少。Brennen［72］早在20世纪90年代就已经指出在离心泵的运行中同样需要考虑流固耦合作用的影响，并进行了相应的理论推导和试验研究。Friedrich［73］等人分别采用弱耦合和强耦合计算方法分析了单流道离心泵转子部件的动力学特性，并与试验数据进行了对比，指出强耦合计算得到的结果更有意义。Nobuhiro［74］等人采用数值模拟方法对LE-7A氢泵的振动特性进行了研究，指出首级叶轮与次级叶轮中介质相态的变化对振动特性影响较小，但次级叶轮与导叶间的距离对振动性能影响较大。Chisachi［75］等采用流固耦合的计算来预测一台五级离心泵噪声，并指出对于水力机械而言流固耦合计算是预测流体诱导噪声比较好的一种方法。裴吉［76］等人采用双向同步求解的方法对离心泵叶轮内流场和结构场进行了联合求解，分析了叶轮流固耦合作用对离心泵内部流场的影响。
目前离心泵流固耦合研究虽然取得了一定的进展，但仍有以下几个方面的工作需要深入开展：①现有的研究大都仅考虑叶轮结构场的影响，需开展同时考虑叶轮和蜗壳结构场的离心泵流固耦合研究；②现有的研究多为设计工况下的流固耦合研究，需开展偏工况下的流固耦合研究，特别是极小流量工况下的相关研究；③现有研究大部分都是弱耦合的研究，需开展离心泵的强流固耦合研究。
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