气穴(空化)现象是诱发液压元件噪声的最普遍、最主要原因之一,它直接影响到液压系统的环保及舒适性。本文采用了理论分析、数值仿真和试验分析相结合的研究方法,针对两种典型节流槽结构与气穴气泡生长规律之间的关系进行了研究,提出了一种保持压力特性良好的节流槽简化模型,及基于数值仿真的气泡尺寸预估方法。数值计算和试验结果表明,气穴气泡的生长主要与最低压力值,出口背压以及在最低压力点附近区域的停留时间有关。论文的主要内容如下:第1章,阐述了本课题研究的背景和意义;分别概述了国内外气液两相流、气泡和气泡群以及液压元件中气穴的研究现状和存在的问题;概括了本论文的主要研究内容。第2章,利用空泡动力学理论及两种典型节流槽的流动数学模型对气穴气泡的生长机理进行了理论分析。第3章,建立了两种典型节流槽的简化模型,并利用简化模型对节流槽内部压力场进行了流场数值解析。并以简化模型为基础,设计了气穴显示实验装置,得到了一种渐扩形节流槽在不同工作压力下的气穴显示实验结果。计算结果及实验结果表明,气穴主要发生在节流槽阀口的结构角点附近,其大小与最低压力值出口背压有关。第4章,对节流槽内影响气泡尺度的主要因素进行了分析,并提出了一种基于数值仿真结果的气泡半径预估方法。分析表明,气泡的数量随最低压力值及受剪切的流动区域的增大而增大;气泡半径与气泡在最低压力点附近所经历的时间长短有关。最后,对本论文的研究工作和成果进行了总结,展望了下一步的研究工作。