喷射式真空泵是能源动力、石油化工、制冷等领域的一种重要的能量转换和流体输送装置。本文针对喷射式真空泵存在极限真空度不高、耗气量大、流动损失大的问题,采用理论分析设计、数值模拟计算及实验的方法,研究喷射泵工作特性,利用数值模拟,对喷射式真空泵进行结构优化,得出了喷嘴喉部直径、渐阔角、喉嘴距、混合室结构、扩压室结构等参数对喷射泵性能的影响规律,得到喷射泵的工作过程曲线,并通过实验手段验证了数值模拟方法和优化后的喷射泵;并提出了一种新型旋流引射喷嘴,采用切向加旋和顶部导向元件加旋相结合的方式,来提高喷射泵的引射效率;并分析了新型旋流喷嘴下喷射泵的流场结构,进行新型旋流喷嘴对喷射泵特性的影响规律研究。最后,针对储油罐内污物的清理、排出、运输及回收利用等问题并结合喷射式真空泵的应用特点,提出一种新型储油罐内污物的清理的系统装置。研究结果表明,喷嘴出口后的工作流体的压力围绕引射流体压力不停振荡;喷射泵内激波通常出现在喷嘴出口和扩压室的起始端;通过数值模拟优化喷射泵的结构参数,可以明显的增大引射系数,提高喷射泵的工作性能;对所研究的喷射式真空泵经优化后的引射系数为0.18,优化前引射系数为0.15,引射系数提高了20%,极限真空度提高了26.7%;在特定工况下,喷射泵的出口压力存在一个临界值和一与之相对应的最大引射系数;在引射系数为零时,喷射泵在不同的工作流体压力下都存在一与之相对应的极限真空度,当工作流体超过该压力时,极限真空度不会发生变化,反而耗气量会增加;所提出的新型旋流喷嘴相比普通引射卷吸力更强;旋流射流工作流体发生与引射流体发生混合的位置提前,与一般自由射流比较,它具有出口紊流程度高,卷吸能力强的特点;旋流引射系数优于普通引射,并且随着工作流体压力的增大这种优势更明显;所提出的新型储油罐内污物的清理装置,具有灵活性强,省时省力,效率高等特点。本文对喷射式真空泵的结构及应用方面的研究在工程实践上具有一定的指导意义。