斜流泵兼具离心泵和轴流泵两种泵型的优点和灵活多变的结构特点，在工业过程关键领域的应用日益广泛。斜流泵旋转叶片轮缘和静止泵壳之间存在叶顶间隙，目前选择叶顶间隙值时，缺乏叶顶间隙值选择的理论依据。目前叶顶间隙值和斜流泵流动不稳定性、扬程-流量正斜率特性、泄漏涡结构以及叶片空泡流动形态等问题之间的相互关系，国内外相关研究较少，上述现象直接影响大型斜流泵的水力稳定性和可靠性。本文以斜流泵模型为研究对象,在叶顶间隙分别为0、0.5 mm、1mm、1.5mm条件下，研究斜流泵叶顶间隙流动机理及其诱发叶片变形的应力特性。　　本文的主要研究工作：首先，在斜流泵模型试验的基础上，阐明了叶顶间隙对斜流泵水力性能的影响。基于内外特性的内在关系，研究了不同叶顶间隙下斜流泵扬程-流量正斜率曲线的抑制机理。在此基础上，阐明了叶顶间隙对斜流泵叶顶泄漏涡结构的影响机制，并对比了叶顶间隙对叶片载荷分布规律的影响。空化条件下，研究了斜流泵叶片空泡初生、发展和演化机理及其与叶片空泡团空间形态等参数之间的相互联系。最后，在流固耦合作用下，研究了叶顶间隙值对斜流泵叶轮叶片变形和应力特性的影响规律。　　通过分析，阐明了较小的叶顶间隙值可以抑制斜流泵吸入端近壁面的漩涡结构，从而抑制流量-扬程正斜率特性。研究发现了较小的叶顶间隙值可以抑制贴附射流的尺度和强度，从而延迟和减弱泄漏涡结构的形成。从提高泵的空化性能和运行稳定性角度，提出了选择较小的叶顶间隙值，可以避免叶片前缘头部产生较大幅度的压力振荡现象，提高泵的空化稳定性；同时，较小的叶顶间隙值，可以有效抑制叶片表面的空泡尺度，降低叶片空泡的密度，使空泡稳定地附着在叶片表面而不产生脱落现象。基于第一强度理论和流固耦合的数值计算方法，计算表明较大的叶顶间隙值，可以明显降低斜流泵叶片的变形量和应力值，叶片最大变形量和最大应力值均位于叶片头部区域。　　在此基础上，从改善小流量工况下斜流泵运行的水力稳定性、抑制叶顶间隙的贴附射流效应和泄漏涡结构综合考虑，相对叶顶间隙-RTC在0.172％和0.344%范围；其次，从降低泵的压力脉动、载荷分布和叶片变形量综合考虑，相对叶顶间隙-RTC在0.344%~0.516范围；最后，为了使叶片表面的空泡附着在叶片表面不脱落，防止在叶片头部产生较大的压力振荡，相对叶顶间隙-RTC在0.172%~0.344%范围。