社会生产实践中普遍存在由于泵站进出水池水位的不断变化,使轴流水泵偏离设计工况运行的情况。这就不可避免地引起空化现象的发生,空化发生后,空穴对流场产生了很大的干扰,改变了流场的分布,从而使流量和扬程下降,效率降低,引起机组振动和噪音,影响水泵的安全运行。因此需要我们在设计阶段就开始研究考虑空化的影响,有针对性地设计,保证其具有较高的空化性能,从而降低水泵设计开发与运行的成本。本文采用模型试验与数值模拟相结合的方法研究空化,探寻低压区的位置及其面积大小,并建立其与轴流泵外特性扬程、功率、效率之间的关系,寻求适合轴流泵空化性能数值模拟的算法。文中采用ANSYS-ICEN、TurboGrid对轴流泵进水流道和叶轮进行建模和网格剖分,流体计算软件CFX 10.0对轴流泵内部流场进行了数值模拟分析。在三维空化流动计算中,物理模型采用两相混合流体的连续性方程、时均雷诺N-S方程,补充以RNG k-ε湍流模型,外加空化模型描述空化过程,数值方法上采用有限体积法在计算网格上离散控制方程,数值计算结果能较好地模拟轴流泵叶轮空化。经过CFX-Post分析和模型试验比较发现：(1)两相混合空化模型能预测空化的发生与发展；(2)不同工况点空化位置和形态的预测与实验结果基本相对应；(3)叶片外缘与叶轮室间隙内有间隙空化的发生,并随着有效气蚀余量的减小回流体积与速度均有增大的趋势；(4)空化发生的位置与非空化模型计算得到的最低压力点相对应,但空泡相体积分数最高点相比压力最低点进口边区域要靠后一点,这主要是因为空泡被水流携带到那个区域的原因；(5)计算结果与模型试验比较,利用转轮0°空化试验数据进行空化模拟计算,发现数据结果在趋势上具有一致性,但准确性有待提高,需要深入研究。