利用Rayleigh-Plesset空化模型與剪切應力輸運湍流模型(SST)，本研究采用了計算流體動力學(CFD)技術，對轉速比為449的蝸殼式混流泵在設計工況下的流場進行了深入的數值模擬。通過模擬，我們成功獲取了該泵的空化特性曲線，并詳細觀察了混流泵內部空化的產生與演變過程。特別地，我們針對初始空化、臨界空化以及嚴重空化三種不同工況下的葉輪內空化現象展開了詳盡的分析。
研究結果顯示，該混流泵的空化性能完全滿足設計要求。在葉輪內，空化現象最初出現在葉輪流道中。隨著凈正吸頭的逐漸降低，葉片背面靠近輪緣的位置開始產生空泡，這些空泡隨后從輪緣向輪轂方向擴展。在空化現象變得嚴重時，葉輪流道會發生顯著的堵塞，進而導致混流泵的揚程下降。
當前，隨著社會的快速發展，混流泵在工農業生產中的應用日益廣泛。其結構和性能介于離心泵與軸流泵之間，融合了兩者的優點。然而，空化是導致混流泵水力性能衰退、使用壽命縮短以及振動噪聲加劇的關鍵因素之一。因此，對混流泵的空化特性進行深入分析，對于改善其水力性能和抗汽蝕能力具有至關重要的意義。
盡管國內關于混流泵內空化流動的研究文獻尚不多見，但數值模擬和模型試驗已成為水力機械空化研究的兩大主要手段。考慮到模型試驗存在成本高、周期長等不利因素，其對泵的實際指導意義受到一定限制。幸運的是，隨著CFD技術的不斷進步和計算機性能的大幅提升，利用數值模擬方法來預測水力機械的空化流動已逐漸成為研究的前沿熱點。國內外眾多學者已通過數值模擬成功預測了水泵等水力機械的空化特性，展示了這一方法的良好可行性。
本研究便是在這樣的背景下，結合Rayleigh-Plesset空化模型與SST湍流模型，利用CFD技術對特定轉速比的蝸殼式混流泵進行了空化流動的數值模擬。通過模擬不同出口壓力條件下的混流泵揚程特性，我們得以揭示泵內空化流場的分布規律。類似地，Singhal等人也曾對軸流泵在設計工況下的空化流場進行了全流道的數值計算與分析，成功預測了流道內的空化流動狀況及空化區域的發展情況。本研究的結果不僅為特定型號的混流泵性能優化提供了有力支持，同時也為其他轉速比的蝸殼式混流泵空化特性分析提供了重要的參考。
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