针对柴油机气缸套在工作过程中因冷却液的空化发生空蚀现象,文中在对单缸冷却水套进行空化流动数值模拟的基础上,结合近壁面多空泡溃灭过程的仿真,从宏观和介观上研究了柴油机气缸套的空化现象和空蚀机理.首先,基于单缸冷却水套的模拟发现,缸套壁面的振动导致冷却液发生空化现象,生成大量空化气泡.然后,模拟了近壁面空泡的溃灭过程,并分析了空泡间距、空泡数量等因素对多空泡溃灭的影响.结果表明空泡间距越小,溃灭时间越长,当泡心间距从0.050 mm减小至0.025 mm时,近壁面空泡的溃灭压力增大49.82%,产生的微射流速度增大10.56%;增加空泡数量,溃灭压力呈先增后减的趋势,当空泡数量由2个增至10个,微射流的速度增大44.93%.研究表明,空泡溃灭产生的微射流具有较高的水锤压力,该压力作用于缸套壁面,造成腐蚀破坏,是缸套发生空蚀的根本原因.

水下大功率振源体工作一段时间后膜板中心附近位置出现空蚀现象，分析了膜板产生空蚀的原因及空蚀相关理论，通过提高材料抗空蚀性能和阴极保护两种方法来减轻空蚀破坏。提高材料抗空蚀性能包括改变材料、增加壁厚和提高表面粗糙度；阴极保护采用喷涂无机富锌涂料。

介绍了减振器结构、工作原理及分析了空程畸变发生过程,通过测量空蚀异响减振器活塞杆头加速度信号的时域波形可进行空程间隙判断,测量空蚀异响减振器的油液及各阀系部件在不同速度点的阻尼力与正常减振器对比分析,得出空蚀发生后减振器油液及各阀系部件对减振器阻尼力影响的对应关系,更换减振器液压油、活塞组件及补偿阀片可以提高减振器阻尼力值恢复减振性能,为减振器异常失效判定和减振效果改进提供依据。

分析高轴向柱塞泵的空蚀特性，提出了一种评价空蚀特性的方法，并将其用于泵的实际设计。针对实验中轴向柱塞泵出现的空蚀破坏，对轴向柱塞泵配流过程进行计算流体动力学（CFD，computational fluid dynamics）解析，得到了配流盘不同位置的速度分布和压力、速度随缸体转角的变化曲线；得出轴向柱塞泵空蚀破坏的机理——空蚀破坏不仅取决于减压槽附近的速度和压力大小，还取决于速度的方向；并且指出如果减压槽处的射流角大小在30°～65°范围内高压轴向柱塞泵就不容易产生空蚀破坏的问题。应用该方法对配流盘进行改进后，从空蚀破坏方面讲，泵的寿命延长到了原来的4倍多。

基于两相空化流动的控制方程和湍流模型对节流阀在小开度下的流场特征及空化流动进行数值分析。结果表明：流体在流经节流口时流速急剧增加压力迅速降低至液体的饱和蒸汽压以下形成空化。当节流阀出入口压差增大时出口边界流速明显提高出口两侧的流速差异更加明显且在低速流一侧形成涡流。并且出入口压力差的增加、阀门开度的减小会导致空化区域扩大强度增加。研究成果可为节流阀的后续优化设计和操作提供理论依据。

空蚀损伤是在液压系统中广泛存在的失效形式，研究空泡渍灭过程中产生的物理、化学效应向固壁的传递和作用过程，以及壁面材料的响应及失效过程，对提高设备的抗空蚀性能及优化设计，具有重要的意义。该文重点对空泡溃灭的数值模拟、试验研究及作用机制进行阐述，在对文献进行归纳总结的基础上，指出针对空泡群溃灭的空间效应和时间效应，进行多种机制的非线性耦合作用研究，基于流固耦合思想的材料损伤动态过程研究，材料局部损伤导致的自催化效应研究以及广泛条件下空蚀临界特性表征及预测方法研究，将是未来重要的发展方向。

本文重点讨论水为介质的空蚀空化现象、空蚀空化现象的形成机理、影响因素以及空蚀空化现象在液压系统中的危害和一般的减史措施。对于液压系统中存在的空蚀空化，可以由水和油作为介质以相似比来推得。

以出现空蚀问题的某型号液压破碎锤为研究对象,利用AMESim软件,搭建了液压破碎锤的仿真模型,并通过仿真研究,得到该型号液压破碎锤冲击活塞、换向阀的运动规律,以及活塞腔的压力变化曲线。仿真结果显示,活塞处于打击点时,换向阀已经关闭,换向阀存在提前换向的现象,该液压破碎锤锤体活塞和换向阀的动作未能较好的匹配。通过分析活塞与换向阀运动规律,换向阀提前换向使活塞后腔产生负压。为此修改模型参数,将换向信号孔内径减小,达到消除提前换向和后腔负压的目的。当锤体活塞打击钎杆时,换向阀仍有2.64mm的开度,能让高压油进入活塞后腔。应用实际后,空蚀问题得到解决,且冲击性能得到提高。