各种不同形式的液相放电生成等离子体在生物医学、环境等诸多领域有着巨大的应用前景。本论文主要研究激光辅助水中放电生成等离子体的相关理论与仿真模拟,参照用二维流体数学模型模拟低气压氩气辉光放电生成等离子体的方法,建立水中纳秒脉冲电压放电的流体模型,应用COMSOL Multiphysics软件模拟水中纳秒脉冲电压放电形成等离子体通道的发展过程,在此基础上,探讨研究一定能量的激光导入水介质脉冲放电系统生成等离子体的相关理论和流体模型并进行仿真模拟实验。首先,对圆柱型直流反应腔内的低气压氩气辉光放电生成等离子体的过程进行理论研究和仿真模拟。建立圆柱型直流反应腔内等离子体的二维流体数学模型,给出相应的数学方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟圆柱形直流反应腔内氩气辉光放电生成等离子体的物理特性,即反应腔内电子密度、离子密度、电势、电子温度等物理量随时空分布情况,获得腔内放电击穿以及从正常辉光放电到异常辉光放电的发展过程。对比已发表的实验结果,模拟结果清楚正确地反映出腔内正常辉光放电生成等离子体的阴极位降区、负辉区、法拉第暗区以及正柱区的特性。然后,对水中纳秒脉冲电压放电形成等离子体通道的发展过程进行理论研究和仿真模拟。建立针-板电极之间水中放电生成等离子体的二维流体数学模型,给出相应的数学方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟针-板电极之间的电场强度、电子密度、氢离子密度以及氢氧根离子密度随时空的分布,并研究脉冲电压幅值、电极间距、电导率对这些物理量以及流注形貌的影响。模拟结果表明:电极间距与击穿电压呈现正比关系,极间距越大,则需要更高的脉冲电压幅值才能击穿。在电极间距较小,且脉冲电压幅值达到击穿电压时,针电极尖端的高场强使高纯水发生电离,形成等离子体单流注通道,通道内的电子密度随着电压幅值的略微升高而增大,呈线性变化;当脉冲电压的幅值高到一定程度时,单流注通道出现“分叉”,线性规律不在;在电极间距较大时,则易形成等离子体“树枝”状通道。对高纯水与自来水中的等离子体通道物理特性进行了对比,电导率较高的自来水中的流注头部场强明显要高些,自来水中等离子体通道内的电子密度明显大些。最后,对激光导入水介质脉冲放电系统生成等离子体过程进行理论研究和实验仿真。结合经典的Drude模型,建立激光导入水中脉冲放电系统生成等离子体的二维流体数学模型,给出相应的数学方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟带电粒子与垂直入射高密度等离子体通道的激光相互作用的过程,探讨了一定能量的激光作用于水介质脉冲放电系统时局部电子密度所受的影响。仿真实验结果发现,激光能量的导入明显使得等离子体通道的局部区域出现电子密度的突增,但局部等离子体密度的增加也会对激光产生一定的屏蔽作用,限制电子密度的继续升高。突增区域的面积大小和电子密度的增幅往往会与导入激光光斑的直径和激光入射的位置有关。