微型喷水推进泵是基于轴流式叶片泵改进设计的,通过与驱动电机集成,作为水下滑翔机的推进系统。微型喷水推进泵整体的设计,以及水力特性的研究是为了简化系统结构并提高续航能力,从而满足水下滑翔机对自身喷水推进系统的重量和尺寸严格限制的应用要求。本文论述了微型喷水推进泵水力设计和结构设计的相关技术要点,包括采用径向进水、轴向出水的布置,运用圆弧法和流线法分别设计了两套微型喷水推进泵水力模型方案。运用CFD对喷水推进泵内部流场数值模拟,分析压力和速度分布规律,阐明喷水推进泵水力性能变化的内在原因,同时优化出提高喷水推进泵水力效率的最优喷口模型作为后续试验模型。为避免电机输出功率的计算误差,特别对配套驱动直流电机进行电机工作特性试验,并针对微型喷水推进泵大流量低扬程的特点专门搭建外特性试验台,对压力、流量等参数自动进行采集测量,通过对比分析外特性试验结果,表明流线法设计的水力模型总体效率更高。针对微型喷水推进泵在不同环境和工况下需要保持高效率运行的特点,进行了变转速调节数值模拟与试验研究。研究结果表明,喷水推进泵的转速对功率及效率有着重要的影响,随着转速的增加,最优效率区域往大流量区域偏移,效率峰值也随着转速的增加而增大。通过转速的优化控制可以使喷水推进泵始终运行在最优效率区,提高不同应用环境下喷水推进泵的续航时间。