在城市污水处理厂中,主要使用潜水轴流泵来抽送污水和泥浆。由于抽送的水流中经常夹杂着悬浮的泥沙、固体颗粒及其它杂质,因此潜水轴流泵会出现过流部件磨损严重,泵效率下降,寿命短等问题。在潜水轴流泵的运行过程中还会产生汽蚀,汽蚀夹带固体颗粒冲击叶片表面会造成更大的破坏。水流中固体颗粒造成的磨损与汽蚀联合作用时的破坏要比单纯汽蚀破坏严重的多。　　 同时研究液体流动中固、液、气态的多项流动规律是十分复杂的,为了研究潜水轴流泵的磨损和汽蚀相互作用机理,本文分别从固液两相流、汽蚀发生时的气液两相流进行讨论。　　 本文的主要研究内容有:　　 1.运用数值计算软件FLUENT对潜水轴流泵的性能进行了预测,并将扬程、效率等参数与试验值相比较,结果表明数值计算最大误差小于5％,数值计算具有较高的精度。　　 2.对潜水轴流泵的固液两相流场进行分析,与清水流场相对比,得到了两相流场中固体颗粒分布的规律。模拟结果表明:颗粒主要集中在叶轮叶片工作面进口和靠近轮毂处,而在叶片背面相对较少,随着颗粒直径的增大,会出现颗粒由工作面向背面迁移的趋势,但总的来说颗粒主要集中于叶片工作面上。当颗粒直径增大时,叶片工作面上颗粒向进口和轮毂处迁移,在叶片背面颗粒会向着出口方向迁移。当颗粒浓度增大时,颗粒迁移趋势与以上情形相类似。　　 3.从外特性和内部流场两方面分析了潜水轴流泵内部的汽蚀过程。通过描述潜水轴流泵的扬程下降规律,分析了汽蚀对泵性能的影响。对空泡在流道内分布规律进行了研究,得到了汽蚀初生时空泡产生于叶轮叶片背面进口靠近轮缘处的规律。通过对不同汽蚀余量泵内部气液两相流场的分析,找到了汽蚀发生破坏的位置和不断发展的趋势。　　 4.潜水轴流泵在污水处理厂运行三个月后的情况表明,叶轮叶片的破坏部位与数值计算所得到的结果比较吻合,从而较好地验证了数值计算的准确性。