钠冷快中子堆系统属于第四代核能系统,其二回路钠循环主泵是整个系统的核心装备。基于高效与安全角度,为了探求工作流量与导叶关键参数对快堆二回路钠泵水力性能、压力脉动及径向力的影响,本课题以比转速为95的示范快堆二回路钠泵原型样机（单级单吸离心泵）为研究对象,结合理论分析与数值计算的方法,分析了不同流量、不同导叶进口直径与不同导叶叶片数下模型泵的水力性能、内部流场状态、压力脉动与转子所受径向力特征。本文的具体工作如下:1.不同流量下快堆二回路钠泵性能分析通过定常计算,分析了不同流量下模型泵的水力性能参数与其内部流场状态。在0.3¹.3Q_opt区间内,钠泵扬程与效率的计算值与试验值吻合良好,两者的变化趋势基本一致。其中,钠泵的效率值随流量增大呈先增后减的趋势变化,并在1.0¹.1Q_opt区间内存在高效率区。在设计工况点和大流量工况下,钠泵内部流动状态良好。小流量工况下,钠泵内部流动状态较差。通过非定常计算,分析了不同流量下模型泵内各测点的压力脉动、转子所受径向力脉动及分布特征。不同流量下钠泵各测点压力脉动主频均为叶频,导叶出口处的脉动频域分布受到复杂涡结构影响。在设计流量工况附近,各测点压力脉动幅值与频谱特征十分相似;在严重偏离设计工况的小流量下,各测点压力脉动幅值增大。同时,在严重偏离设计工况点时,转子上的径向力脉动主频降低,脉动强度明显增大,径向力矢量分布不规则,转子所受径向力脉动的频谱特征及矢量分布与流场结构密切相关。2.导叶进口直径对快堆二回路钠泵性能的影响以5种不同导叶进口直径的模型泵为研究对象,通过定常计算,分别对其水力性能及内部流场状态进行对比分析。在设计工况点及其附近工况,导叶进口直径为568mm的模型泵整体水力性能最优;在设计工况点,当导叶进口直径为560mm时,钠泵动静叶栅间隙处水力损失最小;导叶进口直径为576mm时,导叶流道的水力损失最小。通过非定常计算,分析了不同导叶进口直径下模型泵的压力脉动、转子所受径向力脉动及分布特征。各测点压力脉动主要受动静干涉作用影响,随着导叶进口直径的增大,各测点脉动幅值均逐渐减小,并在导叶进口基圆直径为576mm时达到最小值。随着动静叶栅间隙增大,导叶进口、中段及出口处压力脉动幅值均逐渐下降,相对间隙为9.09%的模型泵脉动幅值最低。此外,叶轮径向力脉动也受动静干涉作用的影响。随着动静叶栅间隙增大,转子径向力脉动的主要激励频率逐渐降低,高频脉动逐渐衰弱。当S=4.55%时,转子径向力主频幅值最大,且此时转子所受径向力矢量大小随其自身旋转变化最为明显;当S=3.03%时,转子径向力主频幅值最小,转子径向力矢量分布最为集中,平衡效果最好。3.导叶叶片数对钠泵性能的影响以导叶叶片数为8、9、10、11的4种模型泵为研究对象,通过定常计算,分别对其水力性能及内部流场状态进行对比分析。在0.8¹.2 Q_opt工况下,导叶叶片数为9的模型泵外特性最优。在标准工况下,导叶叶片数为9的模型泵导叶流道的导流效果最好,其压水室内部流动状态也较为良好,两处的能量损失较低。通过非定常计算,分析了不同导叶进口直径下模型泵的压力脉动、转子所受径向力脉动及分布特征。不同导叶叶片数下,各测点压力脉动及转子径向力脉动均受到动静干涉作用的影响。随着导叶叶片数增加,导叶进口、中段及出口处压力脉动幅值均呈先减后增的趋势变化。当导叶叶片数为10时,各测点的压力脉动幅值达到最低。当导叶叶片数为11时,转子所受径向力大小随时间变化最为明显;当导叶叶片数为8时,转子所受径向力的平衡效果最优。