水蒸气喷射泵是利用水蒸气的高速射流携带被抽气体,使被抽容器内获得一定真空度的一种低真空泵。由于它具有能够利用工业余热或其他低品质热源进行工作的特点,且采用水,最环保的物质,作为其工作流体,因此一直受到研究人员的关注。尤其是在日益提倡环保节能的当今社会,加强对水蒸气喷射泵的深入研究显得更加必要。由于水蒸气喷射泵的引射效率不高,且内部流动过程的复杂,传统的理论和实验方法无法对喷射泵内部流动做出精确描述和测定,在很大程度上限制了喷射泵的发展。本文采用数值模拟方法,借助FLUENT软件平台,通过对水蒸气喷射泵内部流动的模拟,考察不同操作参数和几何参数对喷射泵内流场结构的影响规律,从流场结构变化的角度来研究操作参数、几何参数与喷射泵抽气性能的关系,进而确保泵的工作稳定性、提高泵的抽气性能。本文的主要研究工作如下：(1)选用合适的湍流模型及采用合理的求解策略,求得特定几何参数和操作条件下水蒸气喷射泵内部流场结构的数值解,并与已知实验数据比较,验证数值模拟的正确性,为后续深入研究奠定基础。(2)在所得数值模拟结果的基础上,分析喷射泵内流场结构特点,确定起关键作用的激波-混合层、有效区等局部流场结构的形状和位置,得出这些结构与喷射泵性能高低的关系。(3)分析操作参数和几何参数对喷射泵流场结构的影响。(4)分析操作参数和几何参数的改变对喷射泵临界背压的影响。(5)分析自发冷凝现象对拉瓦尔喷管内水蒸气超音速流动的影响,进而为预测和评估自发冷凝现象对喷射泵内流动产生的影响奠定基础。本文研究工作表明,喷射泵内引射蒸气和工作蒸气间的激波-混合层在划分两股流体的流动区域时起到关键作用,同时它的形状为判别泵的工作状态和比较不同工况下泵的临界背压大小提供了有效途径；引射蒸气壅塞状态的变化(包括壅塞位置的变化和有效区截面积的变化)成为喷射泵性能改变的决定性因素；喷管内水蒸气超音速流的自发凝结现象对喷管内的压力场、速度场和温度场均产生明显影响。本文通过对喷射泵内部流场结构的研究,可以深入理解操作参数和几何参数对泵性能的影响机理,为喷射泵的稳定工作及其性能改进提供理论依据。