轴流式多相混输泵由于其体积小、扬程高,并且所输送介质中的含气率可达80%以上,受到国内外广大科研院所和企业的关注,特别是相对于目前使用较多的螺杆泵而言,轴流式混输泵的结构简单、适用范围更广,节约油气开采成本。目前这种类型的混输泵在国外一些国家已有使用,但效果仍不理想,且国外对我国施行技术封锁,我国在轴流式多相混输泵的研究方面还处于初步探索阶段,且目前我国所研究的样机效率较低,这主要是由于轴流式多相混输泵在原油开采过程中常常伴随着各种能量损失,如冲击损失、摩擦损失以及各种回流损失等,分析其主要原因有:一,轴流式多相混输泵压缩级单元内易出现旋涡;二,轴流式多相混输泵内部存在较大的湍流耗散;三,由于轴流式多相混输泵独特的增压单元结构导致内部流动十分复杂,且目前人们对混输泵压缩级单元的内部流动机理尚未完全掌握。针对以上存在的问题,本文的主要工作如下:1)螺旋轴流式多相混输泵内旋涡特性研究混输泵内流动的复杂性导致其内部存在较多的旋涡,本文分别在不同流量和不同含气率下对混输泵流道内的旋涡演变规律展开分析,发现含气率工况下轴向旋涡主要分布在静叶轮内,随着流量的增加混输泵静叶轮内的轴向旋涡逐渐变小直至消失,且轴向旋涡有向静叶轮出口移动的趋势,随着流量的增加混输泵首级静叶轮进口段中间截面的径向旋涡大小逐渐减小,且旋涡的中心逐渐向轮毂移动,混输泵首级静叶轮中间段和出口段中间截面的径向旋涡先减少后增加。2)螺旋轴流式多相混输泵压缩级单元内湍流耗散分析为了研究混输泵内部的湍流耗散随流量和含气率的变化规律,选取混输泵首级压缩单元,对首级压缩单元内的湍流耗散展开了分析,研究结果表明含气率工况下导叶内的湍流耗散值整体大于叶轮内的湍流耗散值,在叶轮叶片同一位置处,含气率越高,湍流耗散的值越大,湍流耗散较大的区域主要集中在叶轮叶片的进出口处,随着流量的增加,叶轮和导叶内湍流耗散的整体值逐渐降低。3)螺旋轴流式多相混输泵内流动损失数值计算为了研究螺旋轴流式多相混输泵在不同工况下的内部流动损失特性,分别在纯水工况不同流量下对混输泵的水力损失展开分析,研究结果表明在小流量工况下,叶轮内的能量损失主要以湍流耗散损失为主,在大流量工况下,叶轮内的能量损失主要以叶轮进口冲击损失和叶轮流道扩散损失为主,在各个流量工况下,导叶内的能量损失都主要以湍流耗散损失和摩擦损失为主。