梢隙流动是指存在于叶片梢部与端壁之间的流动,常见于导管螺旋桨、轴流泵以及航空发动机中,梢隙流动的影响因素包含:叶梢与端壁的间隙宽度、叶片与端壁的相对运动、叶片负荷以及雷诺数。当流动介质为液体时,梢隙流动容易产生空化,从而导致空化噪声、结构振动以及机械性能损失等危害。本文针对梢隙流动和梢隙空化这一特殊流动现象,以实验研究为主要手段开展了研究和分析工作。首先,利用三维PIV测量技术对水翼在不同间隙宽度、不同攻角以及不同水速等工况下进行了三维流场测量,并对不同截面位置的三维流场结构进行分析。然后,利用高速摄像和肉眼观测对不同工况下的水翼梢隙流动进行了空化初生观测和空化形态观测,并开展了梢隙空化初生及空化形态与流场结构的相关分析。梢隙流动主要存在两个涡量区域:梢分离涡区域和梢泄涡区域,其中梢分离涡起始于水翼导边下游附近的压力面边缘,梢泄涡则起始于梢分离涡下游附近的吸力面边缘。随着间隙宽度的改变,梢隙流动结构会发生相应的变化,当间隙减小时,梢泄涡涡核强度有一定程度的增大。随着间隙宽度进一步减小,此时的梢泄涡结构受壁面边界层影响,漩涡结构遭到破坏,涡核强度下降。通过本文的实验研究和分析,获取了典型梢隙流动和梢隙空化的基本结构,且获得了大量详实的实验数据,为深入研究梢隙流动与空化积累了丰富的数据资源;通过对梢隙空化初生及形态的研究以及与梢隙流场关系的研究,为今后研究梢涡空化尺度效应和空化初生预报奠定了基础。