空化空泡发育与溃灭的计算是研究空化水射流的一个重点和难点.对比分析了空泡运动方程即Rayleigh-Plesset方程的不同数值解法,并针对固定时间步长的缺点,提出了变步长法解Rayleigh-Plesset方程的思路.通过优化系数λ=Ri/Ri-1,得出如下分析结果：在空泡内外压力变化的不同情况下,变步长法均优于固定步长法且没有奇异点.变步长法在节约计算量,保证结果精度等方面都有较好表现,该方法为研究空化水射流提供新的思路和算法.

从理论上研究了脉冲磨料射流中球泡的溃灭特性,建立了脉冲磨料射流中空化球泡的动力方程,分析了磨料粒径和浓度对射流中空泡溃灭过程的影响规律.研究表明,在磨料粒度和密度较小时,粒径的变化对空泡溃灭影响不大,浓度的增加使得混合流体的粘性增大而且使溃灭空泡附近的磨粒动能增加,使得空泡溃灭过程减缓.在磨料粒度和密度较大时,粒径越小对空泡溃灭的阻滞作用越大,浓度的增加同样使得混合流体的粘性增大、溃灭空泡附近的磨粒动能增加,射流的空蚀强度减弱.

为了优化总长度和出口直径被限制的喷嘴的内部结构,进行喷嘴内外流场数值模拟、喷嘴流量系数测试以及喷嘴对砂岩冲蚀深度的试验。对试验结果进行分析表明,各喷嘴射流轴心线上的速度在喷嘴的内部达到最大后开始减小;数值模拟结果和流量系数测试结果相吻合,即喷嘴外部射流速度最大的喷嘴流量系数也最大,该喷嘴的工作性能最好;在设计试验的喷嘴范围内,进口收缩角为30°,出口圆柱段长度为11mm的喷嘴性能最好,其对砂岩的冲蚀深度高出其他喷嘴的200mm~300mm。

实施强制氧化是石灰石/石膏湿法脱硫系统中有效防止其结垢和堵塞的关键。为研究重庆某环保公司的脱硫系统的需氧量,本文采用射流曝气的方法,通过自行设计加工喉嘴距可调的射流曝气器,试验研究了喉嘴距及射流曝气器出口围压对其吸气量大小的影响规律。结果表明：随着围压的增加,进气口风速依次递减,同时最优喉嘴距也随之改变,并得出了射流曝气器在不同出口围压条件下最优喉嘴距的范围为1.5~1.8倍喷嘴直径,且在此条件下,其吸气量完全满足浆液要求。