Najistotniejszym zespołem każdej maszyny odśrodkowych jest wirnik posadowiony wraz z innymi elementami na obracającym się wale. Na ten wirujący zespół działa złożony układ sił i momentów, na które mają wpływ hydrodynamiczne procesy zachodzące w cienkich szczelinach uszczelniających strefę przepływu i układ wyrównoważenia sił osiowych. W efekcie działania tych obciążeń taki zespół w pompie odśrodkowej staje się generatorem znacznych drgań o większym spektrum niż w innych maszynach. Rozkład sił, ich wartość oraz amplitudy wymuszonych drgań mogą zmieniać się w czasie w wyniku zmiany geometrii szczelin uszczelniających. Zmiany geometrii szczelin mogą być następstwem obciążeń, odkształceń termicznych, zużycia powierzchni uszczelniających, zwiększenia mimośrodowości i niewspółosiowości oraz innymi czynnikami o charakterze losowym.

Współczesne technologie często wymagają jednoczesnego zwiększenia ciśnienia roboczego, jak i wydajności pomp odśrodkowych podających różne płyny. Aby zwiększyć parametry eksploatacyjne pomp, zwykle powiększa się liczbę stopni lub podwyższa prędkość obrotową wirnika. W pierwszym przypadku zwiększa się również liczba uszczelnień szczelinowych części przepływowej, co z kolei prowadzi do zmiany obciążeń wpływających na charakter ruchu wirnika. W drugim przypadku uzyskuje się zmniejszenie gabarytów i co za tym idzie również masy, lecz ze wzrostem prędkości obrotowej rosną wartości sił i momentów wymuszających drgania oraz zwiększa się wpływ sił bezwładności na wibracyjne charakterystyki pompy.

W prezentacji przedstawione zostaną wyniki teoretycznych analiz przepływu płynu przez krótkie uszczelnienie szczelinowe z uwzględnieniem sił bezwładności. Rozważania oparto o podstawowe równanie Reynolds’a dla turbulentnego przepływu cieczy. Turbulentne tarcie modelowano za pomocą równania kwadratowego, uzależniając go od uśrednionej prędkości ruchu osiowego cieczy. Rozwiązanie niestacjonarnego zagadnienia przedstawiono w postaci funkcji liniowej. Dowiedziono, że właśnie wpływem sił w szczelinie uszczelniającej można wyjaśnić zaobserwowane podczas badań eksperymentalnych drgania samowzbudne pompy. Otrzymane zależności dotyczące sił i momentów hydrodynamicznych w krótkim uszczelnieniu szczelinowym pozwalają na przeprowadzenie analizy wpływu geometrii i parametrów przepływu na dynamiczne charakterystyki wirujących elementów pompy odśrodkowej oraz wyjaśnić przyczyny dużych wartości wibracji pomp, które są obserwowane podczas eksploatacji.