泵可以将机械能转变为流体的能量,是一种应用广泛的过程流体机械,在化工、能源、农业、冶金等国民经济领域起着关键作用。多级高压注水离心泵级数多,结构复杂,转子高转速,内部高压力,流场极易发生局部变化,流动十分复杂。按以往的半经验半计算的多级离心泵设计方法成本高、设计周期长,难以达到高压注水泵理想的性能指标。另外,传统设计方法不能准确描述多级离心泵内部流场,难以直观探究流动机理,而且能耗评估手段较为粗糙。本文利用数值模拟方法更深入的研究离心泵内部流场,研究其难以获得的压力、速度等内流场参数,分析其内部流动细节,求解其能量损耗的位置及大小,从而揭示了多级离心泵内部的复杂流动特性,为多级高压注水离心泵的性能提高及可靠运行提供理论依据。本文利用Fluent软件数值模拟了多级离心泵内稳态主流场和全流场,采用非结构化网格,湍流模型为RNG k-ε模型。应用熵产理论来求解泵内能量损耗的位置和大小。本文采用BB5型多级高压注水离心泵为研究对象,主要研究内容如下:（1）对多级高压注水离心泵主流场进行数值模拟,研究了额定流量工况下各个过流部件的压力和速度分布,研究其分布规律,分析内流场流动细节;分别研究了进口段和叶轮的流动稳定性与流量的关系,探究泵内旋涡的形成和演化过程。（2）对多级高压注水离心泵全流场进行数值模拟,分析了额定流量工况下各个过流部件的压力和速度分布,研究了口环间隙流场对全流场的影响。发现叶轮口环间隙会对主流场产生不利的影响,如口环间隙引起容积损失。导叶口环间隙对主流场的影响较小。（3）利用熵产理论分别对多级高压注水离心泵主流场和全流场进行研究,求解了泵内能量损耗的位置和大小,分析了熵产的原因。发现导叶区域是多级离心泵的主要耗能位置,导叶部分耗能达到整体流体域的70%。叶轮口环间隙使熵产增加,而导叶口环间隙对主流场几乎没有影响,熵产较小。分析了各个过流部件在不同流量工况下的熵产。（4）对多级高压注水离心泵实体机进行性能试验,通过比较数值模拟与性能试验得到的特性曲线,证实了本文数值模拟的正确性,分析了数值模拟存在误差的原因,证实了全流场模拟远比主流场模拟更精确。