通過開展軸流泵全工況的水力特性實驗發現，葉輪發生失速的起始點正是揚程曲線出現拐點的位置，并通過可視化觀測實驗發現：在臨界失速工況分別在吸力面的前緣葉頂處和后緣靠近輪毅處捕捉到回流結構；在深度失速工況時，發現流道中存在垂直葉片表面的通道渦；
對帶有后導葉的軸流泵內部流場進行3D-PIV測量，通過對比無導葉時的葉輪出口處的流場發現，在運行穩定的有效工況區，導葉能夠有效地消除從葉輪出口流出流體的速度環量，但是在運行不穩定的"馬鞍區"，導葉回收能量的性能變差，導葉內部流態紊亂、泵效率較低；
采用五孔球形探針對軸流泵出水管斷面的水流速度場進行了測定，發現受導葉出流環量和出水彎管二次流等因素的影響，軸流泵出水流道內為復雜的螺旋流；
在開式軸流泵實驗臺對葉輪前后的速度場和靠近泵殼表面的壓力分布情況進行了測量，發現在***優工況點時葉輪內的流動較為平順且無明顯回流現象，隨著流量降低至葉片發生失速時，葉輪處的徑向速度會突然增大，同時軸流泵的水力性能也會發生突變；
采用油膜法分析了葉片表面的分離流動特征，并采用皮托管對葉輪進出口流場進行測量，發現在小流量工況下，葉輪進口的葉梢處和出口的輪毅處出現了回流；
對不同流量工況下的葉輪進口軸面流場進行了PIV測量，發現在"馬鞍區"，軸流泵葉輪進口出現回流現象，并且隨著流量減小，葉輪進口軸面內流速不穩定范圍逐漸擴大，湍流強度增高，且軸向流速的湍流強度低于徑向流速的湍流強度、靠近葉輪外殼處的湍流強度高于靠近輪毅處的湍流強度。
利用PIV對葉輪進、出口以及不同葉高區域的二維速度場進行了測量，發現在設計工況下，葉輪流道間流動穩定，且在葉片吸力面側附近流體緊貼著葉片流動，沒有發生脫流現象，而隨著流量減小，觀察到在葉片尾緣邊的分離流動和葉根位置處的回流和旋渦結構；
采用3D-PIV對無導葉軸流泵的葉輪出口流場進行測量，發現在設計工況與大流量工況的流態均比較好，無旋渦和脫流現象，但在"馬鞍區"，葉輪出口附近出現更趨劇烈的二次流、回流現象。
