余热排出泵是核电站最关键的核动力设备之一，其运行范围较大。在非设计工况下运行时，泵内易产生不稳定流动现象，这些不稳定流动会限制泵的高效运行范围，降低泵的稳定性和可靠性。本文采用理论分析、数值模拟和试验验证的方法来研究余热排出泵内部不稳定流动特性。本文主要研究内容和结果如下:　　1.介绍了余热排出泵的结构特点和国内外研究现状，阐述了离心泵内部不稳定流动的类型及产生机理，并简要介绍了压力脉动的分类及应用。　　2.采用SST k-ω湍流模型对模型泵进行多工况定常数值计算，得到了泵的速度场、压力场和湍动能分布情况，研究结果表明:叶轮进口回流的初始流量点为0.8Qd，随着流量的减小，回流强度增强且向上游发展;叶轮内失速旋涡初生流量点为0.7Qd，导叶内失速现象的初始流量点为0.5Qd，在靠近叶轮进口叶片背面侧产生了与叶轮旋转方向相同的失速旋涡，在靠近叶轮出口叶片工作面侧产生了与叶轮旋转方向相反的轴向漩涡，而导叶内失速旋涡的产生位置为导叶流道进口处。　　3.在定常计算的基础上对模型泵进行非定常数值计算，分析了叶轮和导叶内不稳定流动随流量和时间的变化情况，研究结果表明:　　(1)叶轮内失速旋涡的初始流量点为0.8Qd，产生位置为叶轮进口叶片背面靠近前盖板处，在叶轮的旋转作用下，失速旋涡逐渐由两个流道扩散至四个流道;随着流量的减小，各流道内均产生失速旋涡，产生位置逐渐向叶轮出口靠近，且影响范围扩大到后盖板附近。　　(2)导叶内失速现象的初始流量点为0.5Qd，产生位置为导叶叶片进口吸力面侧，初始时刻，流道内存在双涡和三涡的流动结构，随着叶轮的旋转，导叶出口两个独立的分离涡汇聚成一个大尺度涡，三涡团结构发生溃灭;随着流量的减小，三涡团结构重新产生，旋涡尺寸增大，使得部分流道发生堵塞。　　4.简要阐述了压力脉动的基本理论，同时对叶轮、导叶流道内的压力脉动特性进行了分析，研究结果表明:　　(1)不同流量工况下，叶轮内压力脉动的主频均为转频倍频，倍数值与导叶叶片数相关，说明叶轮内的压力脉动主要由转频决定，且受导叶影响;导叶内压力脉动的主频均为叶频倍频，说明导叶内的压力脉动主要由叶频决定，由动静干涉作用引起。　　(2)同一流量工况下，从叶轮出口向进口和从导叶进口向导叶出口发展过程中，压力脉动强度均逐渐减弱;随着流量的减小，叶轮与导叶内的主频和高强度的压力脉动成分均逐渐向低频区靠近。　　(3)叶轮出口和导叶内的压力脉动系数幅值均在设计流量点达到极小值，越偏离设计点，压力脉动系数幅值越大，泵内流动越不稳定。　　5.对余热排出泵水力样机进行外特性试验和压力脉动试验，验证数值计算的准确性。主要结论有:数值计算得到的性能曲线和试验测得的性能曲线吻合较好，定常计算的扬程最大误差为4.453％，效率最大误差为4.735％，误差均在5％以内，表明本文的数值计算结果具有较高的准确性。通过压力脉动试验得到蜗壳出口处的压力变化规律，试验结果表明，蜗壳出口压力脉动主要由叶频决定，是由动静干涉作用引起的。