一体化预制泵站具有占地小、对环境污染小、建设成本低等优势,在工程中被广泛应用,但是一体化预制泵站内部流态较差且不明确,使用效率不高等问题,严重影响着泵站的安全、稳定和高效运行,限制了一体化预制泵站技术的进一步发展,因此有必要开展相关研究。本文基于SST k-ω湍流模型对轴流式预制泵站进行数值模拟,分析了单泵预制泵站和双泵预制泵站在不同运行工况下的内流特性,并对双泵预制泵站进行了模型试验,最后对轴流式预制泵站进行优化,最终得出以下结论:（1）单泵预制泵站和双泵预制泵站内部流态随着流量的增加,内部涡旋范围也随之增大,流线越乱,双泵预制泵站两泵之间有低速区,且随着流量的增大低速区产生向右侧的偏移。单泵预制泵站的效率随着流量的增加,先增加后减小,在流速为1.4m/s的工况时,效率最高31.37%,扬程则是随着流量的增加,先减小后增大再减小,随着流量的增大,出口流速均匀度也随之增大,当流速达到1.4m/s后,出口流速均匀度的变化较小,随着流量的增大,出口速度加权平均角先增大后减小。（2）双泵预制泵站的效率随着流量的增大,先增大后减小,在流速为2.0m/s的工况下,效率最高32.16%,双泵预制泵站的扬程随着流量的增大,逐渐降低,在各工况下,出口2比出口1的流速均匀度要好,出口1和出口2的流速均匀度曲线变化相似,均随着流量的增大,先增大后减小最终趋于平稳,同时在流速为2.0m/s的工况下达到最优。出口1和出口2的速度加权平均角的曲线走向规律基本一致,随着流量的增大,先增大后减小,在流速1.2m/s的工况时达到最大值,对双泵预制泵站进行模型试验,得到了与数值模拟相似的结果。（3）进口高度的变化对泵站效率有较大影响,随着进口高度的增加,效率曲线先减小后增大,扬程变化曲线与效率变化曲线基本一致,当进口高度在1.4D的时候效率最高。随着进口高度的增加,泵站内部流态也随之变差,在1.4D时流态最好。泵间距的变化对预制泵站的效率影响不大,对泵站内部水流的流速影响较大,当泵间距为2.0D时泵站内部大流速范围较大。中心距的变化对预制泵站的效率影响较大,当水泵中心距在靠近进口的负半轴时效率有明显降低,当水泵中心距在远离进口的正半轴时效率较高,在0.6R时效率最高。进口直径对预制泵站的效率影响较大,随着进口直径的增大预制泵站的扬程、效率也随之增大,当进口直径达到2.0D后效率变化较小。对最优方案在多个流量工况下进行数值模拟,分析得出效率曲线随着流量的增加,先增大后减小,扬程随着流量的增加,先减小后增大再减小,优化后最高效率点出现偏移,在流速为2.8m/s时效率最高75.65%。内部流态较好,流线平顺,涡旋较少。