高速离心泵在国防、化工过程工业、航空航天等关键领域有着广泛的应用。离心泵在高速旋转作用下,其内部流动将呈现明显的弱可压特征,导致高速离心泵内部流动与低速离心泵中的不可压流动存在较大区别。理想不可压流体的流动状态仅由速度和压力主导;然而在弱可压作用下,压力密度耦合关系将使得高速离心泵内部流动更为复杂,并进一步影响高速离心泵的性能参数。因此,亟需开展高速离心泵内部弱可压流动特性的研究。本文以某一设计转速为9685r/min的高速离心泵为研究对象,采用大涡模拟方法获得非定常数值计算结果。通过开展网格无关性验证、数值结果和已有实验数据的比对,验证了高速泵内弱可压和不可压数值方法的可靠性,并在一定程度上体现了弱可压数值方法的优越性。针对小流量工况（0.23Qd,Qd为130kg/m~3）,首先开展了弱可压对高速离心泵内部非定常流动特性的影响研究,而后分别探究了转速和低温介质对高速离心泵弱可压缩流动特性的影响规律。主要结论如下:（1）研究了弱可压对高速离心泵内部非定常流动特性的影响。在小流量工况下,两种假设（弱可压和不可压假设）的压力差异主要在靠近动静干涉区域,速度差异则集中于泵下游区域。与不可压的结果相比,弱可压假设更易捕捉到叶轮流道内失速涡结构。弱可压对压力脉动的频率无影响,但会影响速度脉动的频率;与此同时,弱可压对压力和速度脉动振幅的影响显著。在动静干涉区,压力脉动一阶和二阶主频的振幅最大偏差分别为466.8%和300%;速度脉动一阶主频最大偏差为185.8%。在导叶区域,压力脉动一阶和二阶主频的振幅最大偏差分别为7.1%和75.2%,速度脉动一阶主频的振幅偏差为29.4%。当流量增大到设计工况时,弱可压带来的的影响减弱,如动静干涉区内压力脉动一阶主频最大偏差下降为21%。（2）探究了转速对高速离心泵弱可压缩流动特性的影响。随着转速增加,各过流部件不稳定流动结构增强。在设计转速时,诱导轮出口处的脉动主频为三倍频,导叶流道内的脉动主频为叶频。随着转速的急剧增大,诱导轮出口处的脉动主频特性逐渐消失,变为连续频率带;部分导叶流道内的脉动主频改为三到五倍转频。动静干涉区和导叶出口处的脉动特性对转速不敏感。分析泵内的熵产特征,发现间隙流道和导叶流道内流动损失最大,且与转速正相关。（3）探究了低温介质对高速离心泵弱可压缩流动特性的影响。低温介质不仅对泵的外特性影响很小,而且对诱导轮和叶轮流道内的不稳定流动结构影响也很弱;然而,低温介质对导叶流道内失速和蜗壳二次流影响较为显著。在诱导轮出口处,液态甲烷的脉动主频表现为轴频,而液氮和液氧的则是叶频。在动静干涉区,低温介质对脉动一阶主频的振幅影响较小;液态甲烷的二阶主频振幅低于液氮和液氧的结果,液氮的轴频振幅较高。在导叶流道内,受低温介质失速位置不同的影响,表现出截然不同的频谱特性,其中液氧的一阶主频均为叶频,液氮有一个流道的一阶主频改为低倍频,而液态甲烷有三个流道。分析不同低温介质泵内熵产特征,发现熵产与密度正相关。