空化是发生在液体内部低压区域,尤其是固体和液体交界面上的液态和汽态间的相变过程,是一种仅在液态工质中发生的特有现象。空化的发生会导致水力机械内部产生剧烈的压力波动,严重时可能造成结构的破坏。自空化现象在一百多年前被发现以来,一直都是水力机械领域的研究重点。泵作为水力机械的一种主要形式,其运行过程中发生的空化现象一直受到重点关注,我国的CAP1400核电机组中,主冷却剂泵作为核心部件之一,在设计的过程中,对泵的空化性能提出了极高的要求。当空化发展到一定阶段时,随着空泡体体积和状态的变化,常伴随着回射流的产生。而回射流的存在,又会对空化的发生发展产生较大的影响。为了研究空化发生时水翼上表面的回射流对空泡体形态特征和周期性演化规律的影响,建立了不同攻角下,绕二维水翼流场模型,使用CFD数值模拟方法分析发生空化时的流场压力、速度和相态分布特点。基于RNGk-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,分别对空化数为0.9、1.2、1.5,攻角为4°、10°、12°的不同条件下的绕二维水翼空化流场进行非定常数值计算。空化发生时回射流运动特征以及回射流对于空化发生和发展的影响规律的研究表明,当空化发生时,回射流、空泡体和低压区域之间存在紧密的联系。在空化体与回射流相互作用时,液体的汽化和流体对空泡体的冲击同时存在,形成了动态的平衡。为了描述这种动态平衡,基于回射流的速度和特征长度等因素,提出了无量纲特征数Cre,用于描述回射流的强度。分析发现回射流强度是空泡体形态改变的重要因素,并总结了空化状态改变的判断依据。分析结果表明,当特征数处于不同数量级时,相应的,空泡体处于不同的周期性阶段；特征数的大小对应着不同空化状态。特征数较大时,流体的冲击占主导地位,更容易发生空泡的破碎和分离；特征数较小时,流体的汽化占主导地位,空泡体趋于稳定,不易受回射流影响。将特征数应用于三维泵的定常计算中,结果证明了使用特征数Cre可以判断泵内空化流动的状态,并对泵内空化流场的非定常特性进行了预测。