空化是指当液体局部压力下降时,空穴(空泡)形成、发展以及溃灭的过程。目前,空化技术已经被应用于生物医学、微电子以及水处理等不同领域。电场辅助常用来耦合空化技术以提高空化应用效率。然而,对于电场辅助作用下的空泡脉动特性却少有研究。本文以激光诱导空泡为研究对象,通过模拟和实验相结合的方法对电场辅助作用下的激光诱导空泡脉动特性进行研究,模拟着重于对电场辅助作用下空泡周围压力场和速度场的变化进行分析,而实验着重于对电场辅助作用下空泡脉动大小、速度以及周期进行分析。本文的主要研究内容和结果如下:(1)理论分析了电场对激光诱导空泡的作用机理,并根据电流体力学理论获得了作用在空泡界面处的电场力表达式,探究了电场对空泡脉动特性的影响;基于空泡动力学,研究了液体参量对空泡脉动特性的影响,为电场辅助作用下的激光诱导空泡脉动特性的数值模拟和实验研究提供了理论依据。(2)利用ANSYS-Fluent软件对电场辅助作用下无限域中激光诱导空泡进行了数值模拟,获得了不同电压下空泡界面处电场强度、电场力以及空泡周围压力场和速度场的分布。模拟结果表明,随着加载电压的升高,分布在空泡界面处的电场强度和电场力随之增大;当空泡处于膨胀阶段时,空泡的脉动速度随电压的升高而降低,空泡内部压力随电压的升高而增大;当空泡处于收缩阶段时,空泡的脉动速度和内部压力均随电压的升高而增大;速度场和压力场随电压的变化均表明电场抑制了空泡的膨胀并促进了空泡的收缩。(3)通过搭建电场辅助作用下激光诱导空泡实验平台,研究了激光能量和液体粘度对无限域中和固壁面处空泡脉动的影响。实验结果表明,无限域中和固壁面处空泡脉动尺寸和脉动速度均随着激光能量的升高而增大,随着液体粘性的升高而减小,且空泡在粘性较大液体中脉动周期较长;液体粘性对固壁面处空泡的脉动形状影响较大,空泡与壁面之间的边界层厚度随着(?)的增大而增大,导致固壁面处空泡的脉动形状随着液体粘性的升高而逐渐偏离半球形。(4)通过分析空泡的脉动尺寸、速度和周期,研究了电场辅助作用下的激光诱导空泡脉动特性。实验结果表明,空泡的脉动尺寸和周期均随着电压的升高而减小;空泡膨胀速度随电压升高而减小,溃灭速度随电压升高而增大,空泡脉动速度变化规律与模拟结果一致;电场对不同激光能量诱导空泡以及不同粘度液体中空泡脉动的影响程度不同,其对小激光能量诱导空泡和低粘度液体中空泡脉动的影响较大;电场对固壁面处空泡脉动特性的影响要远小于其对无限域中空泡脉动特性的影响。