该文利用高速摄影和压力脉动测量结果,以某一模型轴流泵为研究对象,研究了轴流泵叶顶涡空化机理,探讨了不同流量、不同空化数下的叶顶空化形态及垂直空化涡发展的瞬态特性,分析了叶顶空化形态与压力脉动结果之间的关系。试验结果表明,小流量（0.6-0.8）Qopt（Qopt=365 m3/h）工况下,更易空化初生且叶顶空化形态更不稳定,随着空化数的降低,叶顶空化更加剧烈;垂直空化涡自叶顶三角形云状空化尾缘脱落,垂直于叶片压力面向相邻叶片移动,造成流道堵塞,影响泵的水力性能。随着流量的降低,垂直空化涡初生点向叶顶尾缘移动;减小空化数,其尺度与强度增大。压力脉动与空化结构图像对比表明,叶片吸力面为传感器所在圆周压力最低处。叶顶空化区为低压区范围,在大流量1.2Qopt工况下,叶顶泄漏涡涡带为狭长的低压区。随着流量与空化数的降低,叶顶泄漏涡...

为了研究高速诱导轮离心泵内空化发生发展规律,采用高速摄像技术,对离心泵内诱导轮与叶轮流道的空化流动进行可视化研究,并结合CFD数值计算对离心泵内部流场进行模拟分析。结果表明：在空化初生阶段（汽蚀余量为5.0 m）,诱导轮叶片前缘出现叶顶泄漏涡空化;在空化发展阶段（汽蚀余量为1.07～5.0 m）,流动极为复杂,在诱导轮流道内同时出现叶顶泄漏涡空化、片状空化和云状空化,并且在较低汽蚀余量（汽蚀余量为1.5 m）时,出现不对称空化现象。在空化初生和发展阶段,泵的扬程和效率基本保持不变;在空化恶化阶段（汽蚀余量小于1.07 m）,诱导轮流道内基本被空泡堵塞,空泡进入叶轮流道,导致离心泵扬程和效率急剧下降。

以NACA65叶型为基础，构造出平面叶栅端导叶的流动分析模型，研究了在不同间隙尺寸条件下等宽度端导叶的安装位置对叶栅性能的作用。计算结果表明，端导叶在叶片吸力面侧安装时，叶栅性能最佳。其次，对应某一个端导叶条件，存在一个最佳的间隙大小。

叶顶间隙泄漏是造成轴流风机损失的重要原因之一，在吸力面安装叶尖小翼能抑制一定程度的叶顶间隙流动，提高轴流风机气动性能。本文数值模拟了在吸力面安装不同宽度以及长度叶尖小翼对轴流风机内部流动及性能的影响。结果表明，增大吸力面叶尖小翼宽度可减小叶顶间隙流，延缓叶顶泄漏涡的生成和脱落，使其向远离吸力面偏移，减小了分离损失。当宽度为3倍叶片厚度时，设计工况全压效率提高了0.73%。而不同长度吸力面叶尖小翼的结果对比表明，当叶尖小翼长度为0.6倍弦长时，即可达到1倍弦长叶尖小翼对叶顶间隙流动同样的改善效果。