侧流道泵是一种超低比转数径向式叶片泵,具有小流量、高扬程和可自吸等优点,目前被广泛应用于生产生活中,尤其是低粘度清洁流体的小流量高扬程和极端条件下两相流输送等场合。但是侧流道泵整体效率较低,内部存在大量旋涡,本文提出一种增加凸形叶片的优化设计方法,通过数值模拟与实验相结合,深入研究了带凸形叶片的侧流道泵能量转换特征及内部流动规律,为侧流道泵应用范围的拓宽及非定常流动理论提供了依据。本文的主要工作及创造性成果如下:（1）利用数值模拟对带凸形叶片侧流道泵的水力性能及内部流场进行了分析,并针对凸形叶片的位置进行进一步讨论。研究发现增加凸形叶片可以拓宽侧流道泵高效区,且当凸形叶片靠近叶轮内缘时,性能提升最大。从内部流场来看,当凸形叶片靠近叶轮内缘时,流体流线更加稳定,湍动能耗散也相对较少,同时流体在叶轮及侧流道间具有相对速度更大的纵向旋涡,交换运动明显增强。（2）首次利用Q准则、λ₂准则及?方法对带凸形叶片侧流道泵内部涡结构进行捕捉,对比发现相较于传统判别准则,?方法捕捉到的涡结构更加准确合理。结果显示带凸形叶片侧流道泵内部涡团主要分布在叶轮及侧流道内部,尤其在靠近两流体域进、出口区域。叶轮内涡团分布规律呈周期性变化,其变化周期与叶片数有关,同时受流体流动状态变化的影响,叶轮进口处涡团多在压力面上,出口处则多在吸力面上。在侧流道内涡团分布规律随叶轮转动影响较小,无明显变化。此外,在带凸形叶片侧流道泵叶轮内、外缘处及进口区域附近存在大量轴向旋涡,这些轴向旋涡会阻碍流动,造成流动损失。（3）从带凸形叶片侧流道泵内部压力脉动特性发现:由于流体在进出口处流动形式的转变,进出口处的压力波动强度明显高于其余区域。时域结果表明,带凸形叶片侧流道泵内各监测点均出现振荡式压力脉动,且波动次数均与流体在叶轮及侧流道间交换运动的次数有关;同时叶轮及侧流道内监测点在一个波动周期内会随着叶轮的旋转出现两次峰值,在进口区域附近,前者为一个波动周期内最大值,而在出口区域附近,后者达到最大值。频域结果表明,压力脉动峰值均出现在叶频及倍频处,且均随着频率增大峰值逐渐减小,另外还发现凸形叶片位置对侧流道泵的压力脉动频域特性影响较小。（4）搭建侧流道泵水力性能实验台,对原始侧流道泵进行性能测试,并对实验测量结果进行不确定度分析,从而确保实验结果的准确性及可靠性,同时将实验结果与模拟结果进行对比。对比发现数值模拟计算结果与实验结果整体趋势一致,且各工况点的误差均在3%以内,表明本文的数值模拟方法及结果是可靠的。