本文在中国石油大学(北京)射流式井下增压器研究基础上，针对射流式井下增压器水力特性，综合运用流体力学相关理论和方法，在射流式井下增压器增压水力结构设计原理、整机水力结构设计理论、样机水力结构优化、整机流场数值试验等水力结构设计理论问题开展了深入研究。 基于流体静力学原理，分析了射流式井下增压器增压原理，推导了射流式井下增压器增压公式，定义了射流式井下增压器增压比，给出了射流式井下增压器增压水力结构设计原则。分析了射流式井下增压器样机增压水力特性，获得了节流压降与工具压降的估算方法。 采用计算流体力学方法数值模拟了射流元件附壁流动与切换流动过程，获得了射流元件微观流场结构与宏观水力特性。基于数值模拟结果，发现了射流元件附壁与切换流动过程中一些新的流动现象，揭示了射流元件附壁与切换的机理，验证了射流元件作为换向部件的可行性与可靠性。 针对射流式井下增压器水力结构，基于节点质量守恒方程与支路压力平衡方程，建立了描述射流式井下增压器水力特性的控制方程组，丰富和发展了射流式井下增压器整体水力结构设计理论。基于对样机水力特性的理论分析，提出了射流式井下增压器水力结构优化设计的思路和方案，降低了工具压降。针对样机现场试验发现的部件破坏问题，改进了部件水力结构设计。 运用计算流体力学方法和组合网格生成技术，建立了射流式井下增压器部件以及整机流场的数值试验模型，为射流式井下增压器水力结构设计提供了一种新的研究手段。基于整机数值试验，获得了射流式井下增压器增压冲程、复位冲程以及换向控制过程的动态水力特性，验证了射流式井下增压器水力结构优化方案的正确性。