核能作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施，在当今世界电力领域扮演着重要的角色，在资源的可利用性和经济性上有独特的优势，但在意外事故上又有其高危险性，因此有必要对核能发电这把“双刃剑”进行深入研究。核主泵作为核岛内唯一的回转部件，它属于核电站一级设备，核主泵的长时间安全运行在整个核电站的运行过程中占有举足轻重的地位。　　 本文从某核电站核主泵的性能参数出发，设计了核主泵的模型泵，针对核主泵实际运行工况特点，运用计算流体力学技术，对其内部流场进行分析，并结合目前比较先进的流固热耦合技术对核主泵叶轮进行深入研究，同时对叶轮的振动特性进行分析。本文的主要工作及研究成果如下：　　 1、总结核主泵的结构特点和研究现状，阐述核主泵研究的发展趋势，确定采用CFD技术和流固热耦合技术对其研究的基本方法；　　 2、阐述核主泵模型泵的水力设计方法，根据设计参数，运用Pro/E软件对模型泵进行了三维实体造型；使用网格划分软件ICEM对模型泵进行结构化网格划分，提高了网格质量，加快了计算速度；　　 3、采用CFX软件对不同流量工况下介质的压力分布、速度分布和温度分布进行数值模拟，并对模拟结果进行分析和性能预测曲线，结果显示核主泵模型泵的性能曲线较平缓、无驼峰且具有较宽的高效区，符合运行要求；　　 4、通过比较流固耦合的求解方法，本文采用弱耦合分区法，在软件ANSYSWorkbench+CFX上实现对模型泵的不同运行工况流固热耦合数值计算，分别得到了核主泵模型泵在流固热耦合作用下整场、叶轮和导叶的压力、速度和温度的分布情况；与定常状态下流场分析做对比，得到叶片的变形影响着流场和温度场分布，说明进行流固热耦合分析的必要性；结合流场的非定常特性对模型泵的各个截面进行压力脉动特性分析，发现泵的脉动频率主要受叶片通过频率的影响，在叶轮进口、叶轮流道中和叶轮出口表现较强，而在导叶流道和球壳流道段影响逐渐减弱。　　 5、将流固热耦合的结果作为预应力对模型泵进行模态分析，并与空气中的模态分析做对比，发现两种模态下的频率均表现为5个阶次为一个周期的规律，但在预应力下的频率较高且振型更加复杂；结合临界转速和共振因素表明对核主泵进行振动特性分析保障其安全性是非常必要的。