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摘要
叶顶泄漏流常出现在轴流式水力机械中，其复杂多尺度涡结构易引起流动损失及空化空蚀，抑制泄漏流空化有利于提升水力机械的综合性能。该文提出一种孔坑(Hole-pit)结构，孔坑位于叶顶前缘前20%弦长位置，利用被动射流孔和球形凹坑共同抑制叶顶泄漏流中的多尺度涡结构空化。试验在闭式空化水洞中进行，采用高速摄影和像素采集方法对两种不同间隙尺寸下NACA0009水翼叶顶间隙泄漏流空化进行研究。研究发现，通孔出口间隙处会产生流体失速及流动分离，产生孔分离涡(HSV)。孔坑结构可以推迟分离涡空化的初生，抑制泄漏涡空化和分离涡空化，4mm间隙的孔坑水翼对间隙泄漏流空化削弱效果比2 mm的更好。空化面积变化呈现准周期性，孔坑结构能减小平均频率，降低水力机械运行中的脉动程度，增强其稳定性能。
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