轴流泵空化不稳定性问题是大型调水工程和国防装备急需解决的难题之一，研究叶顶泄漏涡云状空化脱落机理是解决该问题的基础研究。本项目以全透明轴流泵模型为研究对象，采用数值模拟、3D-PIV、高速摄影、压力脉动、叶轮动态力测量等实验手段开展研究。主要研究内容有：1）探明叶顶泄漏涡和剪切层空穴形态产生机理，分析叶顶泄漏涡空化云的三维结构及其时空演化规律，掌握叶顶泄漏涡的压力场、涡量场、剪切应力、涡耗散、湍动能及其生成速率等湍流特性，揭示云状空化的脱落过程与非定常涡结构的关联特性。2)基于可视化实验，分析云状空化的生长、发展与溃灭过程，阐明空化云诱导泵流量和压力的振荡特性,揭示不稳定空化云诱导叶片载荷突降、压力面流动分离及失稳机理。3)掌握叶顶泄漏涡云状空化的周期性脱落频率特性，绘制轴流泵空化不稳定性图谱，并提出不稳定空化云的主动控制方法。本项目预期成果，将为轴流泵机组的设计和稳定运行提供理论基础。
