深海石油天然气的有效开发能够保障中国能源的安全供给,也是未来石油天然气稳产增产的主战场。以多相增压泵为核心的气液混输技术是油气田开采和输送的核心技术之一。其中,螺旋轴流式气液混输泵凭借输运流量大、对含砂颗粒不敏感等优势得到广泛应用。但由于气液两相间的密度差,混合介质在叶轮旋转作用下受到的离心力存在差异,进而导致气液混输过程中产生气液分离和气团堵塞流道等问题,严重影响混输泵的混输性能。本文以螺旋轴流式气液混输泵为研究对象,基于欧拉双流体模型和RNG k-ε湍流模型对混输泵进行数值计算。首先,在多种工况下对基础模型进行数值计算,探究混输泵的气液分离及气堵等问题;在此基础上,借鉴机翼襟翼增升装置设计方法,定义并调整弦长比l/l0、偏转度k来表征叶轮叶片翼型的改型参数变化规律,对叶轮叶片翼型分别进行前缘下垂改型、尾缘上仰改型以及同时进行前缘下垂和尾缘上仰的组合改型设计;最后,通过对比分析不同叶片翼型改型参数下混输泵的外特性及内流特性变化规律,探究翼型改型对螺旋轴流式气液混输泵性能的影响。主要研究结论如下:（1）翼型前缘下垂能够有效改善叶轮入口增压效果,减小叶轮入口处的湍动能,降低能量耗散,提高混输泵效率,当入口含气率为70%时,效率最高增长2.89%。（2）当翼型前缘下垂偏转度一定时,随弦长比的增大,扬程和效率均为先增大后减小,存在最优弦长比使混输泵效率达到最高。（3）翼型尾缘上仰能够有效改善流道内气堵现象,减小叶轮出口处湍动能,降低能量耗散,提高混输泵效率,当入口含气率为70%时,效率最高增长3.04%;（4）当翼型尾缘上仰偏转度一定时,随弦长比的增大,扬程下降,效率先增大后减小,存在最优弦长比使混输泵效率达到最高。（5）翼型前缘下垂与尾缘上仰的共同规律为:当偏转度绝对值等差减小,对应的最优弦长比等差增大,且对应的效率先增大后减小,存在效率最优点。（6）组合改型设计能够同时结合翼型前缘下垂及尾缘上仰改型方案的优势,效率提升效果优于单独对翼型进行前缘下垂改型或尾缘上仰改型的效率提升效果,当入口含气率为70%时,效率最高增长5.69%。