空化射流是在射流中引入空化空蚀作用以提高射流应用效果的一种新型高效射流，可将其应用于钻井工程中增强射流在井底冲蚀岩石效果，提高钻井速度。在综合分析固壁空蚀研究的基础上，建立了考虑液体粘性及固壁条件影响、直接数值求解原始变量Navier-Stokes方程的空泡溃灭计算VOF模型，并对空化射流空蚀空泡溃灭进行了数值模拟。 同时，利用高压釜装置进行了围压下自振空化喷嘴及锥形喷嘴冲蚀铝试样实验研究。结果表明：空化射流冲击物面时，空泡在固壁附近溃灭产生作用于固壁的高压脉冲及高速微射流，而高压脉冲是空化射流空蚀破坏的主要原因；空泡溃灭产生的高压脉冲，随着空泡到固壁初始距离的增大呈指数规律递减，随空泡周围流体压力的增大而增大，且二者有良好的乘幂关系；自振空化射流冲击铝试样，可形成环状空蚀破坏，促进射流的冲蚀破坏；围压下自振空化射流冲蚀质量与射流压力基本成正比，且围压为2MPa左右时冲蚀效果最佳，在较高围压条件下，冲蚀效质量随着围压的增加基本呈指数下降；自振空化喷嘴射流的最优喷距为5～7倍喷嘴直径，其冲蚀质量约为同等条件下锥形喷嘴射流冲蚀质量的1～2倍。本文研究结果可为空化射流和超高压射流提高深井钻井速度提供依据。