空化过程包括空泡从初生、发展到溃灭,尤其在空泡溃灭的过程中,该过程会导致水力机械出现一些有害的现象,如引起压力脉动与高频噪音,影响机组的稳定与安全运转。空化引起的压力脉动等会造成离心泵外特性变差,同时引起振动与噪声等;空泡溃灭时产生的压力冲击会对流体机械过流部件的固体壁面产生剥蚀破坏,也就是空蚀作用。燃油泵作为航空发动机的重要供油部件,空化性能是保障其可靠性的关键点。加装诱导轮是提高离心泵空化性能的最有效措施,因此研究诱导轮对燃油泵的空化性能影响具有重要意义。本文以某型号高速燃油泵关键水力部件变螺距诱导轮为研究对象,基于数值计算,研究了诱导轮叶顶间隙、叶片轴截面倾角变化对高速燃油泵空化性能的影响。具体研究内容如下:1.研究了高速燃油泵空化发展过程及不同流量下的空化性能。高速燃油泵的扬程随着流量增大而下降,由于叶轮属于低比转速,效率随着流量的增大而增大。结合空化性能曲线、诱导轮及叶轮叶栅空化演变及流道内空泡分布,对于不同工况下高速燃油泵的空化性能,随着流量的增大,流道内的空泡迅速增多,高速燃油泵的断裂空化数增大,燃油泵发生空化断裂的位置前移,扬程更早的发生陡降。2.研究了诱导轮叶顶间隙大小对高速燃油泵空化性能的影响。随着诱导轮叶顶间隙的增大,高速燃油泵空化性能曲线中的临界空化数与断裂空化数均增大,空化性能变差。叶顶间隙流与主流相互作用在诱导轮上游形成剪切流区域,该区域速度大压力小,且区域内旋涡流造成较大的能量损失,是容易发生空化的位置,发生空化时容易形成非对称螺旋形涡空化;当诱导轮叶顶间隙增大,间隙流对剪切层流动的影响增大,诱导轮上游的涡空化面积增大,导致流道内流态恶化。3.研究了变螺距诱导轮叶片轴截面在轴面的倾角变化对高速燃油泵空化性能的影响。变螺距诱导轮叶片轴截面在轴面的倾角在一定范围内变化时,会改善高速燃油泵的空化性能。但是当倾角过大时,导致流动分离加剧,反而加剧了燃油泵的空化发展,本研究中高速燃油泵在诱导轮轴面叶片轴轴截面的倾角在θ=2°时获得最好的空化性能。诱导轮叶片轴截面在轴面的后倾角变化可以微调诱导轮进口轮缘及轮毂的安放角,当改变叶片轴截面倾角时,会增大诱导轮轮缘处的进口安放角,改善液流角与叶片安放角的匹配,减少流动分离使诱导轮空化性能更好;但是角度超过一定范围时,负冲角过大反而加剧流动分离使空化性能变差。