流动分离是导致离心泵内部流动失稳的重要因素之一。流动分离产生的分离泡会在叶片表面形成回流，导致水力损失增大，严重时还会堵塞叶轮流道，影响泵的稳定运行。目前专门针对离心泵叶轮内流动分离现象的研究还比较少，多数研究主要关注非设计工况下泵内流的定性规律，因此有必要对离心泵叶轮内流动分离现象展开深入研究。另一方面，近年来PIV技术广泛应用于离心泵内部流动的测量中，但是PIV测量技术的不足同样制约着离心泵内部流动测试的准确度和发展。因此，急需改进离心泵的PIV内流测试方法以提高其测试准确度。　　本文在国家自然基金(51079062，51109095)的资助下，对离心泵内流PIV测试方法进行了改进，并采用改进后的方法对一低比转数离心泵叶轮内流动分离现象进行了测试，详细分析了流动分离产生和发展的规律。本文的主要研究内容和成果如下:　　(1)采用图像变形程度作为PIV相机调整的评判标准，并在Matlab中开发了图像校正程序来调整相机的位置。结果表明:相对于常规方法，图像校正方法将相机调整的灵敏度从1°提高到0.286°，将图像变形导致的垂直方向位移从7.73个像素降低到1.26个像素。　　(2)在Matlab中编程对PIV系统采集的图像进行图像掩模的预处理操作，以消除图像中非流体区域图像噪声对互相关计算结果的影响。结果表明:与常规的方法相比，图像掩模操作可以有效减少流场边界附近出现的互相关计算错误的查问区数目，提高查问区计算准确度。　　(3)利用叶轮圆周上不同参考点在不同时刻图像中的位置定位叶轮旋转中心，并对定位产生的误差进行了估计。在Matlab中编写了图像定位程序，分析了旋转中心定位对相对速度重构结果的影响。结果表明:图像定位方法可以对定位误差进行有效的估计;图像定位过程得到的定位准确度较高（0.21像素），对相对速度重构影响较小(0.0035m/s)。　　(4)利用改进后的PIV测试方法对一台比转数为73的离心泵叶轮内流场进行了测试，分析了0.2QBEP-1.0QBEP不同工况下叶轮内流动分离的发展规律。试验结果表明:在0.6QBEP工况压力面附近开始出现流动分离现象;在0.2QBEP工况，隔舌附近流道内分离泡扩张到流道中部，进而堵塞整个流道;0.2QBEP工况下压力面附近的分离泡影响了压力面出口处和吸力面附近的流动偏移角分布。　　(5)对0.2QBEP工况下叶轮在不同相位的相对速度分布进行了详细的测试和分析。结果发现:在隔舌附近的叶轮流道内，流动分离变化最为剧烈，流动分离的发展程度也最高;叶轮前盖板附近截面内回流强度最小，后盖板靠近中间截面内回流强度变化最不稳定，回流强度波动最大。