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建立了基于均质平衡流思想的空泡流数学模型，采用一种基于正压关系，四种基于相分数输运方程形式的空化模型，并结合五种涡黏湍流模式进行计算。在适合空泡流的数值算法方面开展了有特点的工作，研制了适用于三维非定常空泡流的计算软件。通过与实验和理论结果的比较，验证了数值模拟方法的广泛适用性和较高的计算精度，并对不同模型组合的计算结果进行了比较和评价。提出了一种考虑介质压缩性的高速空泡流模型，模拟了水中高亚声速来流条件下的空泡流，印证了亚声速可压缩空泡理论的相关结论。通过对实际自然空泡流动现象的研究，验证了数值模拟方法对非定常和大攻角问题的适用性和准确性。