核主泵是一回路中唯一的旋转装置,同时还担负承压重任,其长期稳定运行对经济效益和人身安全至关重要。而因核岛一回路内部时刻处于高温、高压、高辐射的状态,保持核主泵稳定运行具有诸多挑战,故国产化过程仍具有诸多完善空间。压水室为核主泵承压边界,且还是周向流出的导叶与单向流动的管路之间的唯一桥梁。在多重约束限制下,最终核主泵采用等截面压水室结构,但该结构会导致内部流场分布不对称,在出口段产生回流、二次流等复杂流动。因此针对非对称流场结构提出非对称压水室设计思路,探究其对内流场影响,旨在为CAP1400核主泵性能极限的突破提供新思路。本文主要基于数值方法,以非对称压水室结构对核主泵性能影响为研究方向,获得含有口环间隙的核主泵全三维模型的内部流场、外特性及瞬态载荷信息,并依次基于1:2.5缩尺开式结构、1:2.5缩尺闭式回路和1:1核主泵真机模型综合评估。主要研究内容如下:（1）均匀入流的1:2.5缩尺开式结构中,分别分析核主泵内部流动稳态、瞬态和结构强度特性。综合分析表明改型结构保证径向载荷明显改善的同时仍使扬程和效率获得提升,其中后者增强更明显,提升范围为0.36%～0.83%。内流场信息分析中:四种非对称方案改善出口段中流动分离现象、减小该区域总压损失,使左侧隔舌处及出口延长段内压力梯度减小,同时改善右侧隔舌处回流情况,使截面位置处湍动能均小于对称模型。（2）在非均匀来流下的1:2.5缩尺闭式回路中,引入动量源项法对非对称压水室结构进一步研究。分析表明,入流畸变作用使流场内部能量损失加剧,导致五种方案性能皆低于均匀来流。设计工况下改型方案降低上盖板X方向载荷分布,同时对效率仍有改善,提升范围是0.26%～0.878%。内流场方面:非对称结构主要对出口段附近区域内压力场等有所改变。此外压力脉动情况与均匀来流的开式略有不同,出口段内不同模型主频一致;在导叶出口、外部、前腔室流域等区域内受动静干涉作用分布相似,且在大部分位置处非对称压水室结构会使叶频振幅减小。（3）在1:1真机中,研究不同工况下五种方案核主泵内部流动特性。其中外特性方面除增大右侧尺寸模型外,其余三种非对称结构在0.8Qd～1.2Qd与对称模型相似外特性均存在相应变化。该结构仍主要对出口段附近流场影响较大,一定程度减轻该区域内复杂流动情况,同时使上盖板处静压分布更加均匀。