随着海洋资源的开发,微型自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）得到了广泛应用,同时对其操纵性及灵活性的要求越来越高,因而促进了其动力系统的发展。传统微型AUV通常采用螺旋桨推进器或者导管推进器作为其推进动力,但螺旋桨旋转产生的扭矩容易对微小型水下机器人的横滚姿态产生影响,降低AUV的操纵性,增加控制难度。泵喷推进器具有扭矩自平衡、推进效率高等特点,其扭矩自平衡的特点适合为微小型水下机器人提供动力而不产生横滚扭矩。本文根据泵喷推进器的结构特点,设计了一种更适用于微型AUV的微型泵喷推进器,研究了定子相对转子位置的变化对泵喷推进器的定常和非定常水动力性能的影响规律,并分析了定转子间流场的速度分布和脉动压力的变化规律。以本团队研制的Whale10030泵喷推进器为母型,创造性的采用正交模拟实验的方法,系统分析了后置定子各个参数对泵喷推进器水动力性能的影响规律。最后通过系泊推力实验和粒子图像测速（Particle image velocimetry,PIV）实验,直接获取了推进器的推力数据和流场信息。本文的主要研究内容和成果如下:（1）以本团队的“智帆-02”微型AUV为研究对象,采用计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）的方法分析了其在不同航行速度下的阻力值和流场分布特性。根据“智帆-02”微型AUV的阻力数据,进行了微型泵喷推进器水动力部件的设计及电机选型与验证。最后,通过CFD方法对所设计的微型泵喷推进器进行了推进性能预报。（2）采用CFD数值模拟仿真的方法,对微型泵喷推进器进行了定常和非定常数值模拟仿真。深入分析了定转子间距的变化对微型泵喷推进器定常水动力性能和非定常水动力性能的影响规律,并研究了定转子间流场的速度分布特征和定转子表面的压力分布,进一步揭示了微型泵喷推进器水动力性能变化的原因。（3）针对本团队的Whale10030泵喷推进器,通过为其添加不同参数的后置定子来研究各个参数对其水动力性能影响规律。采用正交模拟实验的方法来控制各个参数的变化,通过分析得出优化模型。结果表明:最优模型相对原始模型的整体扭矩降低了76%,效率提升了4%;优化模型的尾部流场稳定性优于原始模型;后置定子的安装角度对平衡泵喷推进器的扭矩,提升推进器的效率具有重要作用。（4）通过水下压力实验验证了所设计的微型泵喷推进器在水下长时间运行的稳定性。搭建了微型泵喷推进器的不同工况的流场测量系统,通过PIV实验方法分别测试了微型泵喷推进器在系泊工况和有进速的工况下的流场分布特性,并将PIV实验云图和仿真云图进行了对比,验证了仿真所得云图数据的准确性。