随着工农业生产的迅速发展，在输送生活废水、工业废水以及含有纤维状杂物和大颗粒固物的污液时，对泵的防堵塞性能要求越来越高。单流道泵是一种叶轮结构特殊的离心泵，适用于输送含大颗粒或纤维等杂物的液体，它的无堵塞性能和抗缠绕性能在几种无堵塞泵中最佳，并且泵的效率相对较高，功率曲线平稳，还具有对输送物料的无损性及自身耐磨性好的特点。 由于单流道泵的开发历史较短，且设计理论不够完善，在工程设计中多数设计是建立在经验基础之上的，以至于设计出的泵的性能和运行稳定性得不到保证。因此迫切需要对单流道泵内部流动进行深入研究，为设计出高性能且运行稳定的单流道泵提供理论基础。 本文把蜗壳和叶轮作为一个整体，对单流道泵内部三维非定常流动特性进行了研究，经分析提出了单流道泵内部三维非定常势流流动和三维非定常湍流流动的数值模拟方法，分别计算了水泵内部的速度场、压力场，叶片表面压力分布、径向力变化趋势，泵的扬程、水功率和效率等，对数值计算结果进行了分析和研究，并对今后的进一步研究方向作了展望。本文的主要工作有： 1.系统描述了势流边界元法求解单流道泵内部流动的基本理论和方法，采用边界元法求解Laplace方程，给出了控制方程和边界条件，对单流道泵内部非定常流动进行了势流计算。 2.基于RANS方程，在双参考系下，选用标准的k-ε湍流模式，运用有限体积法对控制方程进行离散，对每个时间步长，采用SIMPLE方法对单流道泵内部三维非定常湍流流动进行了数值模拟，并详细介绍了数值离散方法、代数方程的求解以及近壁区的处理等。 3.计算了不同工况下水泵内部的速度场、压力场和叶片表面的静压分布，并对计算结果进行了比较和分析，由于势流计算忽略粘性，求得的蜗壳内局部区域出现反方向流动，从而导致叶片表面压力波动变化。 4.求解出无粘和有粘情况下叶片所受的径向力在不同工况下随叶片转角位置的变化趋势，并对结果进行了比较分析。 5.计算了泵的扬程、水功率和效率，并与试验结果进行对比，尽管势流计算得到的流场与粘性计算存在较大差异，但其性能曲线的变化趋势与试验结果一致，粘性计算结果与试验值相比，精度较高。 本文对单流道泵内部三维非定常流动特性进行了系统、全面的分析，对进一步了解其内部流动，提高泵的性能和运行稳定性具有重要意义。