1.3.5 离心泵内的空化实验
除了数值模拟分析外，对离心泵空化特性进行实验研究也是目前主要的研究方式。实验研究主要分为两种：一是外特性研究，即通过实验测试获取离心泵的空化性能曲线；离心泵的汽蚀实验是泵的基础实验之一，汽蚀性能也是泵的主要性能指标，通过实验测量获得泵的汽蚀余量-流量曲线，确定泵的临界汽蚀余量值，从而对数值模拟结果进行验证并在工程中指导离心泵现场安装[130]。二是可视化拍摄研究，即通过高速相机等实验设备，对离心泵内部的空化流动形成和发展过程进行拍摄，并对其进行分析，从而研究空化流动机理。这是目前离心泵空化特性研究的主要方式，也是较为成熟和可靠的方法。
为研究诱导轮对离心泵性能的影响，崔宝玲等[131]对比分析了无诱导轮、单个及串联诱导轮三种不同工况下离心泵性能及汽蚀性能的变化。发现前置诱导轮对离心泵的扬程性能作用不明显，但可有效地提高离心泵的汽蚀性能。Sem-enov等[132]通过实验研究了二叶片诱导轮的汽蚀性能，同样指出诱导轮可以提高泵的抗汽蚀性能。陈阳等[133]比较研究了不同汽蚀实验方法对汽蚀性能测试结果的影响，指出通过抽真空降低进口压力来诱发泵内汽蚀发生的方法更为准确。杨晓珍[134]通过实验获得离心泵不同转速下的汽蚀性能，并采用回归分析修正了离心泵相似定律和汽蚀余量的换算关系，获得了不同比转速离心泵性能、效率及汽蚀余量换算的经验公式。牟介刚等[135]通过实验对比研究了不同条件下离心泵的汽蚀性能，指出泵在发生汽蚀后，过流部件结构的破坏会导致泵性能的变化，因此不能将临界汽蚀余量作为性能判断的唯一标准。Kim等[136]对比研究了诱导轮在常温和低温条件下的空化特性，通过加速度传感器采集空化时的诱导轮振动，指出低温条件下诱导轮内存在旋转空化现象，对泵的内部流动会产生较大影响。Hong等[137]通过对泵进行扬程效率和汽蚀性能测试，发现诱导轮对泵的扬程和效率作用较小，但能大幅提升其抗汽蚀性能。Duplaa等[138]通过实验发现快速启动过程中的涡轮泵内存在流动不稳定现象，泵内的空化受快速启动的影响。
Tsujimoto等[139-141]通过实验和理论分析对诱导轮内不同的空化形态进行了研究，发现热力学效应会影响叶片上的空化发展，而通过提高输送介质的温度可以抑制诱导轮的旋转空化现象。Martins等[142]测量了离心泵空化发展过程中的扭矩信号，建立了扭矩时频域信号与离心泵内空化流动的联系，实现了对离心泵内初生空化现象的准确判断，证明该方法具有较高的可行性和准确性。Adamkowski等[143]发现离心泵在运行过程中，空化的发生使叶片表面形成汽蚀，造成叶轮质量的下降，进而导致泵轴的扭转振动，进而出现离心泵轴断裂的现象。Hosien等[144]通过改变进口压力控制离心泵内的空化发展过程，并通过高速相机对空化过程进行了拍摄。分析后发现当泵内发生汽蚀时，即泵内空化处于初生和发展阶段，不会马上导致扬程的急剧下降；而出现扬程下降时，泵内的空化已经严重发生。Mousmoulis等[145]通过可视化实验和声发射检测技术，对泵内的空化发展过程进行了分析。实验发现声发射技术可以检测到离心泵内的空化现象，指出叶片间隙泄漏离心泵的空化发展，并且回流涡空化导致离心泵产生强烈的噪声。Friedrichs等[146]通过高速相机拍摄了离心泵内的空化流动，发现了泵内的叶轮旋转空化现象，指出旋转空化会导致离心泵扬程出现下降，并且空化流动通过空泡进行传播和扩散。Choi等[147]通过可视化实验观察到了空化泡在涡轮泵诱导轮叶片上的演变过程，发现了回流涡空化和叶顶间隙涡空化，同时在空化发生过程中诱导轮的轴振动会随扬程的下降而不断增加，并且通过模拟与实验相结合的研究方法，分析了诱导轮内空化发展与其扬程下降的关系。李森虎等[148]对离心泵内的空泡产生和发展过程进行了拍摄分析，发现由于诱导轮中的空泡主要在叶片进口前缘附近，而对流道内部的流动干扰较小，叶轮中的空泡随着流动向流道中下游扩散并堵塞流道，导致离心泵性能的下降。
诱导轮设计和研究的关键在于降低进口汽蚀余量的同时提高其所产生的扬程，但诱导轮在随离心泵叶轮一同高速旋转的过程中，由于叶片与管道壁面之间存在一定的间隙，导致叶顶间隙内存在间隙泄漏流，间隙流与内部主流之间产生相互作用，致使诱导轮内部的流场不稳定性加剧。
目前，在诱导轮空化流动、低温空化的数值和实验研究方面，近年来国内外的研究已取得了一定的成果，但在进行诱导轮汽蚀特性的研究过程中，通常将诱导轮作为离心泵的一部分，而没有单独对诱导轮作为主体进行计算和实验；在数值模拟方面还以汽液两相流动模型为主，较少研究气、汽、液多组分的空化流动计算，同时旋转、流道几何结构以及气泡的表面张力对空化过程的影响也较少涉及；对高速诱导轮低温空化流动的数值计算方法、高速诱导轮内温度场和速度场的表征等方面的研究尚不充分；来流气泡与诱导轮空化区之间的作用机制尚未见报道。