半开式离心叶轮是航空、石化等领域一些动力设备的核心部件。围绕叶轮流道内部流动特征的分析日渐成为研究者们关注的焦点,因为合理的分析方法可便于弄清叶轮内流机理进而为损失抑制提供依据。为了揭示叶顶泄漏流动的产生原因、叶轮内部流动涡的发展情况,本文基于数值计算拓展了流动特征的分析方法,并在经典叶轮的流场分析中进行了验证应用。针对与顶隙泄漏有关的因素,在完成数值计算的校验、前人的量化方法汇总应用后,经过刮削率计算和偏最小二乘法分析,得到如下结论:完成相关参数分布特征和流动速度的讨论后,明确泄漏流的驱动机制为叶顶载荷和轮盖刮削;叶轮的刮削率值沿叶片流向呈减小趋势,表明轮盖刮削对泄漏流的作用沿流向递增;关于回归系数值和变量投影重要性值,叶顶载荷的计算结果略大于刮削压头的结果,说明叶顶载荷对泄漏流的作用大于刮削压头,但刮削压头的影响不可忽略。为辨识叶轮流道涡,在螺旋度法和特征值法基础上得到了一种联合涡系提取法。应用该方法发现:从叶轮进口到出口方向,流动涡形状由扁变圆,且涡系由盖侧向盘侧延展;沿叶片流向,除叶轮尾缘附近顺时针旋向发展的通道涡,其他涡系均逆时针发展。通过对涡系识别结果的检验和分析,将涡系区划分为泄漏涡、通道涡和尾迹涡:泄漏涡分布于叶轮的前半段,由泄漏流引起;通道涡分布于流道后半段,由泄漏流、轮盖反射流作用的叶表二次流所引起;尾迹涡由二次流及间隙泄漏流耦合作用所产生。文中将偏最小二乘法和联合涡系提取法引入到半开式离心叶轮流动特征的分析中,明确了泄漏强度和其影响因素的定量关系、叶顶载荷和轮盖刮削对顶隙流的影响度、流道涡的空间分布及旋向。研究可为离心叶轮设计和流动机理的分析提供参考。