诱导轮是一种轴流式叶轮,经过螺旋叶片的旋转做功,使出口流体的能量增加,同时对流体起到一个预旋作用,能够使后置叶轮具有更好的抗空化能力。诱导轮的叶片数是影响其性能的主要几何结构参数之一。因此,本文针对不同叶片数的诱导轮开展数值模拟和实验研究,以二叶片和三叶片诱导轮为研究对象,对比分析了两种叶片数诱导轮的水力性能、内部流场、空化性能和空化空泡分布,揭示叶片数对其内部流动和空化特性的影响规律。主要内容如下:(1)运用UG软件建立了诱导轮全流场三维模型,流体域包括进口段、诱导轮段、腔体和出口段四个部分。采用ICEM软件划分网格,基于SST k-?湍流模型和空化混合模型对诱导轮全流场进行数值模拟计算。(2)在非空化条件下,对两种叶片数诱导轮内部流场进行了数值模拟,对比分析了叶片数对诱导轮水力性能的影响,发现二叶片诱导轮的扬程稍高于三叶片诱导轮。同时分析了诱导轮沿轴向的压力分布、叶片上压力分布和内部流线分布,发现诱导轮压力沿着叶片螺旋方向逐渐增大,在诱导轮叶片前缘存在低压区,二叶片诱导轮前缘低压区范围大于三叶片诱导轮。(3)在空化条件下,对两种叶片数诱导轮内部空化流动进行了数值模拟计算,对比分析了设计工况下两种叶片数诱导轮的空化性能曲线,发现三叶片诱导轮的抗空化性能优于二叶片诱导轮。分析了不同汽蚀余量下诱导轮的空泡体积分数分布,发现空化主要发生在锁紧螺母和叶片前缘位置。进一步重点分析了临界汽蚀余量时诱导轮内部的压力分布、流线分布和压力脉动。(4)对两种叶片数的诱导轮开展了扬程性能实验,与数值模拟结果对比验证了数值模拟方法的准确性。