具有灌、排双向抽水功能的双向泵站在我国沿江滨湖、沿海地区和城市防洪建设中广泛使用,这些泵站扬程低,普遍使用轴流泵,采用双向流道泵装置实现双向抽水功能,对双向流道立式泵站进行研究和开发,具有重要的现实意义。本文研究以双向流道立式轴流泵站为模型,采用三维定常RANS方程和重整化群(RNG)紊流模型对整个泵装置(包括进水流道、出水流道、进水室、出水室、转轮室、导叶体)内部三维不可压缩湍流流场进行模拟,利用商业流体计算软件ANSYS ICEM-CFD、CFX-Turbo Grid 2.2、CFX5进行网格划分和计算。在其它结构相同的条件下,采用四种不同出水结构的方案进行模拟计算,获得在不同工况下(包括大流量工况、设计工况、小流量工况)泵装置三维基本流态及扬程、功率、效率等外特性数据,分析了流动特性对泵装置运行的影响,对四种方案的计算结果进行比较,提出了最优设计方案,并与模型计算结果进行了对比。计算结果表明,双向流道一端进、出水时,另一封闭端因空间较大而形成一个死水区,流道内流态较紊乱,伴有漩涡、脱流和回流,泵装置运行效率较低。不同出水结构对泵装置性能影响较大,是提高泵装置效率的关键所在。曲线型出水结构明显优于直线型出水结构和无扩管的出水结构,出水扩管能达到充分扩散水流,有效回收能量的效果。本文数值模拟计算结果与模型试验结果基本吻合,表明本文的三维流场计算和性能预测达到了工程应用的要求。