1、研究目的及意义

1.1 课题研究背景

在我们的生活生产中，泵本身作为通用机械，其运用是非常广泛的，只要是流体的流动过程都离不开泵的运转^[1]。离心泵作为国民经济部门中被运用的非常广泛的水力机械^[2]，对离心泵性能的研究就显得极为重要。

在离心泵的设计阶段与使用阶段中，离心泵的汽蚀性能往往是人们不得不考虑的重要影响因素。当离心泵处于运转状态时，在泵的叶片的某些区域的压力会低于所输送液体的汽化压力时所对应位置就会产生汽泡，从而引起汽蚀现象的发生。当汽蚀现象发生时，就会使泵的外特性发生变化，同时会产生振动噪声以及过流部件的腐蚀破坏^[3]。通过对离心泵汽蚀的研究可以减轻汽蚀对离心泵的破坏，所以对离心泵的汽蚀现象深入的研究工作有非常高理论意义工程实际价值。

目前主流的研究方法主要有实验研究和仿真模拟两种主要方法。实验研究需要大量的人力物力，且无法精确控制实验中的各种量，所以实施起来有一定的困难。而仿真模拟则具有较高的准确度，较低的研究费用，研究耗时短等优点，并且可以将复杂的流体活动更直观的展现出来，为进一步研究工作提供可靠的依据。

伴随着计算机技术的快速发展，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的得到了迅速地发展，逐渐成为了一门新兴学科^[4]。而在汽蚀相关的仿真模拟上，pumplinx具有工业界独一无二的空化（汽蚀）模型，所以其在关于离心泵汽蚀方面的表现更为出色。

1.2汽蚀研究现状

人们最早发现空蚀现象于1891年的英国船舶“达令号”螺旋桨上发生的剥蚀现象^[5]，在1935年巴拿马麦登坝输水道进口发生严重空蚀之后^[6]，相关从业者才开始重视这一现象。汽蚀问题给流体机械的发展带来诸多难题，多年来，人们对汽蚀机理进行了大量研究，对造成汽蚀的原因以及其对流体机械所产生的影响有了一定程度的认识。但涉及到具体项目时，汽蚀的检测和预防依旧值得我们进行研究与思考。

1.2.1国内研究现状

与国外相比，国内对汽蚀的研究起步较晚。在1981年的时候，国内学者许耀铭提出临界汽穴系数，并将其定义为发生严重汽穴时泵的汽穴系数。为早期的汽蚀相关研究提供依据^[7]。1988年，阳洪志等人提出汽穴初生这一概念，通过监测泵出口的低频压力的有无来作为判断气穴初生，这一理论成为后来人们监测气穴初生的有效方法^[8]。