水力空化是一种重要的空化发生方式,在污水处理、灭菌及化工流程中发挥着重要的作用。文丘里管水力空化装置结构简单、能耗低,应用广泛。液体介质是影响空化的重要因素,目前在多种场合都存在着酸性、碱性溶液中的空化现象,然而相关的研究工作鲜见报道。系统地研究液体介质的物性参数对空化的影响对于深入理解空化机理,拓展空化的应用范围具有重要意义。本文分别以清水、质量分数分别为0.5%和1.0%的NaOH溶液、质量分数分别为1.0%和2.0%的CH₃COOH溶液为液体介质进行水力空化研究,比较不同液体介质中的空化和流动特征。搭建文丘里管水力空化闭式实验台,在不同流量工况下用高速数码摄像机观测文丘里管内的空化形态与演化过程,采用压力脉动测量系统测量流场中的压力脉动,对空化、流动和压力脉动能量进行关联分析,解释介质对空化的影响。本文的主要研究工作及结论如下:（1）在闭式实验台上,分别采用上述五种液体介质进行水力空化实验;借助高速数码摄像机与图像处理程序捕捉不同流量工况下文丘里管内的瞬时空化形态,探究液体介质和流量对空化的影响。研究结论:对于所研究的五种液体介质,空化云的发展具有相似性且均存在周期性。空化强度随着流量的增加而逐渐增强。清水中发生空化的最小流量明显大于其他四种溶液。在相同流量条件下,清水中的空化区流向长度最小。对于NaOH和CH₃COOH溶液,随着溶液的质量分数增大,空化加剧。空化区下游存在回射流结构。随着流量的增加,回射流结构尺寸增大;相同流量条件下,相较于其它四种溶液,清水中的回射流强度较高。（2）借助压力脉动测量系统,测量文丘里管内空化流场中不同监测点处的压力脉动,并对时域信号进行傅里叶变换与统计分析。对不同液体介质、不同流量工况条件下的压力脉动分布和分频段频谱特征进行对比分析,揭示文丘里管内空化诱发的压力脉动规律。研究结论:未发生空化时,各监测点处的压力脉动幅值占比基本一致,流场中的特征频率主要集中在500 Hz以内。空化发生时,各监测点处的压力脉动幅值占比急剧增大,且特征频率逐渐向高频区移动。对于所研究的五种液体介质,各监测点处的压力脉动幅值随流量的变化趋势相同,即随着流量增加,各监测点处的压力脉动幅值占比均逐渐增大,且对应最大压力脉动幅值占比的监测点逐渐向文丘里管出口移动。（3）综合分析不同液体介质和不同流量工况下的空化云与压力脉动,计算各监测点处的压力脉动功率谱密度、压力脉动总能量及分布、RMS能量,建立文丘里管内压力脉动能量与空化云发展和溃灭位置之间的关系,分析空化诱发压力脉动的原因。研究结论:随着流量增大,各监测点处的功率谱密度值增大,并在部分监测点产生功率谱密度突变现象,且突变位置对应的幅值随流量增大而增大。当流量从17.7 m³/h增加到24.9 m³/h时,空化流场中总体能量值逐渐升高。流场中的能量与液体介质有关。相同流量条件下,质量分数低的液体中的能量值高于质量分数高的液体中的对应值。产生能量突变的位置接近空化云溃灭位置,说明空化流场中诱发压力脉动和能量波动的主要原因是空化云的溃灭。