螺旋轴流式多相泵结构紧凑,对固体颗粒不敏感等优势,在油田生产中具有广阔的应用前景。但由于气体可压,会导致泵内流体的流动参数发生变化。而多相泵中每级增压单元采用相同的结构参数,会导致流体的流动状态与增压单元的结构参数不匹配。为了减少多相泵的水力损失,需对多相泵的几何参数进行调整,达到提高多相泵性能的目的。本文以三级螺旋轴流式多相泵为研究对象,运用CFX软件对该多相泵模型进行数值模拟,探究每级增压单元入口处流动参数的变化规律。结论如下:流体在增压单元内流动的过程中,体积流量和入口液流角均呈下降的趋势,且下降值逐渐减小。并针对入口处体积流量及液流角的变化值,对每级叶轮的轮毂直径及叶轮叶片安放角进行调整。其次,本文采用流量系数法、轴面速度法和经验值法确定叶轮的轮毂直径,并对比每种方法所确定的具有不同轮毂直径多相泵的水力性能,选出能使多相泵性能最优的结构参数。并根据每级增压单元入口处液流角的变化情况,调整叶片安放角,以减少冲击损失对多相泵性能的影响。最后,根据上述方法所确定的几何尺寸重新建立模型并进行数值模拟,将结果与改进前的多相泵进行比较,对比其性能的改进情况。结果表明:在高含气率、高转速区域,多相泵的水力效率相比原多相泵平均提高了4%。从而说明在多相泵内流体可压缩的前提下,需根据多相泵内实际流动参数的变化情况逐级减小轮毂直径及叶片安放角,从而提高多相泵的水力性能。