针对纯水溢流阀阀芯与阀套存在的气蚀、冲蚀问题,设计一种具备高压引流孔与多级串联阀口结构的阀芯。介绍阀芯与阀套关键配合尺寸的设计思路,利用Fluent简要分析了微射流与冲蚀的发生机制,并推导多级串联阀芯的抗气蚀原理;依据改进阀芯的实际结构推导建立纯水溢流阀的数学模型。为验证改进式阀芯的抗气蚀、冲蚀性能,建立两种阀芯的Fluent流体仿真模型,探究高压引流口与多级串联阀口对气蚀、冲蚀现象的影响机制。仿真结果表明:同等压力等级下,新式阀芯的射束流速更低、气蚀现象更轻,有助于纯水溢流阀长期稳定的运行。