涡轮泵是液体火箭发动机的重要部件之一，同时也是故障多发部位。保障涡轮泵的稳定运行对航空航天主发动机(SSME)的安全具有重大意义。为了研究高速涡轮泵中流动特性以及出现的压力脉动和空化问题，本文采用现代计算流体力学分析手段对涡轮泵内流动进行了数值计算与分析。本文首先采用定常计算，分析了给定工况下涡轮泵各部件的压力及流动情况，讨论了最低压力、最高压力产生的位置，研究了泵内旋涡区域大小及分布规律，分析了长、短叶片对流动的影响。然后采用非定常计算，分析对比了各位置测点处的压力脉动情况，并对脉动数据进行了FFT分析，提取了相应脉动频谱信息。为了研究涡轮泵诱导轮与离心轮相对位置对流场的影响，本文分析了诱导轮与离心轮不同轴向距离、不同周向位置对流场的影响，以及外特性的变化规律。通过分析流场中的最高及最低压力数值及旋涡区域大小，寻求诱导轮与离心轮之间的位置匹配规律。本文采用基于Rayleigh-Plesset方程的混合单相流空化模型，分析了给定工况下空化区域分布以及气相流动情况，并与非空化模型计算结果进行了对比。为了研究涡轮泵在不同工况下的空化特性，研究了不同入口压力下涡轮泵内空化区域及外特性的变化趋势。通过对比不同入口压力下空化模型与非空化模型数值计算结果差异，分析了空化模型在本文计算中的适用范围。为了研究空化区域的生长迁移运动情况，通过非定常计算，分析了诱导轮-离心轮流道中空化区域的变化规律。