随着陆地石油资源的不断开采,很多陆上油井已进入开采中后期,海上石油的开采已经变的越来越常见,未来超过四成的油气总储量将来源于海洋。我国海洋油气资源开发潜力巨大,对海洋油气资源的需求量逐年递增。作为水下油气混输系统的核心部件,水下双螺杆混输增压泵国产化的急迫性变得越来越突出。为了提高水下采油效率,本文对双螺杆混输泵的螺杆端面型线进行了理论研究,对泵内流场进行了仿真分析;建立了双螺杆泵混输实验台,对泵外特性进行实验研究。双螺杆泵是一种容积式转子泵,其依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体。螺杆作为螺杆泵的核心零件,其型线类型决定螺杆泵的各种性能指标。本文首先对螺杆端面型线的几何形状及啮合特性进行了分析,重点分析了原始型线的组成。利用坐标变换和包络原理对原始型线的共轭型线方程进行了推导。得到螺杆转子啮合线方程,对双螺杆泵转子的空间啮合特性进行了分析。第二,根据螺杆原始型线及共轭型线方程,建立双螺杆泵流场三维模型。使用CFD软件Fluent首次对泵内流场进行瞬态动网格数值模拟,分析其压力场和速度场,并绘制泵外特性曲线,得到泵外特性在不同介质粘度下的变化规律。通过仿真,对三种不同型线的泵外特性进行了分析比较。第三,本文设计建立了双螺杆泵混输实验台,对双螺杆泵进行了纯液单相输送和气液两相混输实验,绘制泵在不同粘度、不同含气率下的泵外特性曲线。经比较,纯液单相输送实验结果与仿真结果基本一致,证明了瞬态动网格仿真方案可以正确反映泵外特性;通过气液两相混输实验,得到了泵外特性在不同含气率下的变化规律。最后,结合理论分析、仿真分析和实验分析的结果,得出最后结论。