由于大推力氢氧火箭发动机液氢泵具有结构复杂(两级或多级泵)、比转速低、消耗功率大等特点,所以,为了提高发动机整体的性能,对液氢泵进行三维流场和优化设计,是非常有必要的.在博士后工作期间,主要采用Fluent软件对氢氧火箭发动机液氢泵进行了流场计算,和现有的水试结果进行了比较,根据计算结果对液氢泵做了改进设计.研究工作分为两部分:补燃发动机液氢泵流场计算及改进设计、燃气发生器循环发动机液氢泵流场计算及改进设计.一、补燃发动机液氢泵流场计算及改进设计;对两个泵(Ti-1泵和Ti-2泵)进行了流场计算,计算结果和水试结果比较吻合.根据水试结果和流场计算结果,分析了Ti-1泵比Ti-2泵效率低的原因.参照流场计算得出的流速分布和压力分布,对泵的级间壳体和蜗壳做了改进设计,计算结果表明,改进后的级间壳体和蜗壳能够在一定程度上降低损失,提高泵的效率.二、燃气循环发动机液氢泵流场计算及改进设计;参考在上一部分工作中得到的经验和发现的问题,在这部分工作中,对液氢泵的诱导轮、中轮、级间壳体和蜗壳只是进行了单独的计算.在对诱导轮进行计算过程中,发现在设计时给出的效率偏低,使设计出来的诱导轮的扬程偏高.对叶轮短叶片偏置和叶片出口削尖两种方法做了计算,并分析了粗糙度对叶轮性能的影响.提出了一种可以利用计算机进行辅助设计的级间壳体连续导叶的设计方法,并编写了设计软件.设计了四个方案的级间壳体,并做了计算,分析了粗糙度对损失的影响.在对级间壳体和蜗壳的计算过程中,分析了叶片数量和叶片入口高度对性能的影响.