离心泵是一种旋转机械，其内部流动是全三维、高湍流度、空间非对称且固有特性非定常的流动^[81]。离心泵内部由于转子和定子间的相对位置变化会产生很强的流动非定常现象，被称作动静干涉。这种非定常流动现象时刻存在，且作用明显，是离心泵流动诱导振动噪声最为重要的激励源之一^[82]，因此，对动静干涉非定常流场进行研究具有最普遍的意义。

Dring等^[83]指出，轴向透平机械内的动静干涉非定常效应可以被理解为两个不同的机理：向上游、下游传播的势流效应和在下游产生对流作用的尾流效应。势流效应不考虑粘性的相互作用，而由转子叶片和定子之间的相对运动决定。但势流效应的传播能量耗散快，只有在相邻的叶栅间距特别小的情况下，才会有很明显的作用^[84]。尾流效应考虑粘性的作用，由在下游叶栅内移动的尾流受到冲击与对流作用时产生^[85]。尾流的周期性作用会产生一个复杂的非定常流场，并会影响下游叶片上边界层转化的起始特性。对于带导叶的离心泵，非定常的动静干涉作用包含两方面：第一是叶轮对导叶内流动的影响，这是高度扭曲的叶片流场和叶片尾流的非定常效应；第二是导叶对叶轮内相对流动的影响。正是因为叶轮与导叶相对较小的间隙以及离心泵内高密度的工作介质，使这两个非定常效应更为强烈^{[82，86，87]}。

动静干涉湍流场在轴流式涡轮机械领域已经得到了广泛的关注，并进行了大量的研究^[88-95]。离心泵领域对于动静干涉非定常流动的研究工作也已经展开，在数值模拟方法及其应用方面取得了一些研究进展。早期的研究主要在泵内部二维流场计算的基础上开展。Bert等^[96]利用有限元方法模拟了带导叶离心泵内的二维流场。Muggli等^[97]把测得的叶轮出口流动情况作为进口边界条件，模拟了导叶内的非定常流场。Qin和Tsukamoto^[98，99]建立了一套基于奇点法的计算离心泵内二维无粘流体非定常流动的方法。Wang和Tsukamoto^[100，101]使用二维涡方法研究了离心泵叶轮和导叶内的非定常压力脉动。Furukawa等^[102]使用奇点法对离心泵二维无粘流体进行了非定常数值模拟研究，研究结果表明，势流相互作用要强于叶轮尾流相互作用。

在二维数值计算的基础上，部分学者开始探索三维非定常流动计算。为了降低计算量，选择了叶片和导叶数的最小适当整数倍进行模拟，主要有Dawes^[103]，Ardizzon和Pavesi^[104，105]开展了此项工作。研究结果表明，此算法可得到动静干涉作用结果，但导叶对叶轮流道内流体的作用受到限制。随着三维模拟技术的发展，全三维流道的动静干涉非定常数值模拟工作开始展开。Shi和Tsukamoto^[85]使用标准湍流模型对离心泵整机内三维非定常流动进行了模拟，结果表明，压力脉动的频率分量主要是叶片通过频率及其谐频。Feng和Benra等^[106]对一个多级离心泵的一级包括闭式叶轮流道、正导叶流道、反导叶流道以及泵腔进行了全三维湍流场数值模拟，深入分析了动静干涉作用的机理；探讨了速度场、湍流场、压力场以及泄漏流动的非定常特性，并对泵内部的势流、尾流现象做了定量描述。Zhang和Tsukamoto^[107]计算了离心泵内部非定常流动，分析了非定常水力激励及压力脉动的特性。Meakhail和Park^[108]使用CFX-TASCflow计算了离心风机内可压的非定常流动，研究了非定常的速度场。Khelladi等^[109]利用Fluent软件对一个离心风机动静耦合面上的非定常流动进行了研究。

除了采用数值计算方法进行研究外，也有不少针对动静干涉非定常流动的试验研究，主要集中在两个方面：非定常压力脉动的测量，叶轮、导叶内的非定常速度场的测量。(www.daowen.com)

Arndt等^[86，110]对离心泵叶轮和导叶内的压力脉动进行测量，分析了叶轮导叶间隙的变化对压力脉动的影响。Justen等^[111]对径向压缩机导叶内的非定常压力分布进行了测量。Furukawa等^[102]对离心泵导叶区域的压力波动进行了测量，结果表明叶轮导叶间的势流作用强于叶轮尾流的相互作用。Guo和Maruta^[55]发现动静干涉的压力脉动在叶片尾缘压力面大于其吸力面。

动静干涉非定常速度场的测量主要使用激光多普勒测速仪（LDV）和粒子成像测速仪（PIV）。Feng和Benra等^[112]分别利用PIV和LDV对离心泵内的非定常湍流速度场进行了测量，对由动静干涉引起的上游效应和下游效应进行了定量分析，并将这两个效应与湍流效应进行对比分析。Akhras等^[113-116]和Hajem等^[117]对叶轮出口的射流-尾迹流动结构进行了LDV测量，证明了尾迹的位置和延展受叶轮与导叶间距大小的影响。Pintrand等^[118]对设计工况下离心泵叶轮出口处和导叶流道内的流动进行了二维LDV测量。Akin和Rockwell等^[119]使用PIV对动静转子间相互作用下的尾流进行了测量。Wernet等^[120]利用PIV对旋转机械动静干涉流动进行了测量。Sinha等^[121]利用PIV对一个全透明的导叶离心泵进行测量，测量结果显示，离心泵内部的流动是由叶轮、导叶产生的尾流以及流动分离现象所支配的。此外，Sinha等^[122，123]还对离心泵内部的旋转失速现象进行了PIV测量。其他的PIV测量还有Wuibaut等^[124-126]和Dupont等^[127]所做的工作。

国内学者也对离心泵内的动静干涉流动现象做了大量研究工作，主要有：徐朝晖等^[128-131]将三维Navier-Stokes方程在空间和时间上离散，在高速泵的动静叶栅间采用滑移网格技术建立交互界面，并利用RNG湍流模型对高速泵包括诱导轮在内的全流道进行了非定常数值模拟。李新宏^[132]、陈党民等^[133]应用STAR-CD对三种工况下部分流泵整机非定常流场进行了分析，对各叶轮流道内压力波动以及扬程瞬变波动进行了描述。耿少娟等^[134]应用Fluent对无短叶片、长短叶片和短短叶片三种叶轮单级离心泵整机，在设计点进行了非定常数值模拟，分析了由于动静干涉引起的叶轮进口和蜗壳出口的压力脉动。Yuan等^[135]采用滑移网格技术，分析了由动静干涉作用引起的蜗壳流道和叶轮流道内压力脉动的变化规律。潘中永等^[136]根据离心泵内动静干涉引起的压力脉动这一特征，将泵出口法兰处得到的压力脉动作为原始信号，采用快速傅里叶变换技术对压力脉动信号进行后处理，得到的主频即为离心泵的叶片通过频率，应用该频率值可实现对泵转速的测量。杨敏等^[137]运用数值模拟方法分析了双蜗壳泵的压力脉动特性和叶轮径向力矢量分布。郭鹏程^[138]在蜗壳出口喉部分别安装短舌、中舌和长舌三种不同形式的隔舌，数值模拟分析了不同形式的隔舌对离心泵性能及内部动静干涉流动的影响。唐学林等^[139]通过模拟和试验获得水泵叶轮中流速分布规律和压力分布，证明了所采用的大涡模拟模型的可行性，以及计算方法和程序的可靠性。袁建平^[140]利用数值模拟和PIV测量的方法，对不同设计方案、不同工况下的离心泵非定常流动进行了深入研究。Wu等^[141]利用PIV测量技术对离心泵内部的瞬态流动进行了测量。