水力空化能具有无污染、效率高、瞬间能量释放大的优点,文丘里管作为典型的水力空化元件,其结构简单,工作时无需外部能量输入,安全耐用,应用于石油化工、煤化工和核工业等行业。本文针对某核电设备文丘里管稳流装置,基于Zwart空化模型和Realizable 模型,采用计算流体动力学方法(CFD),使用FLUENT软件,结合相关文献的研究成果,研究稳流工作的文丘里管的空化流体动力学特性和稳流特性规律。文丘里管的数值计算流量值与已有实际流量值吻合较好,误差在5.5%以内。文丘里管稳流流量随管路压差的增大而增大,文丘里管对于流量增长波动有明显的稳定控制作用,且空化相变是管路稳流的根本原因。文丘里管喉部管径是文丘里管的关键几何尺寸,管径越小,文丘里管对流量增长波动反应越敏感,水流量增长幅度越小,稳流效果越好。文丘里管喉部长度主要影响稳流作用的灵敏性,喉部长度越小,文丘里管对流量增长波动反应越敏感,稳流作用启动更及时。文丘里管的压力工况影响空化相变的产生,低压工况下,文丘里管的空化稳流灵敏性更好;高压工况下,稳流作用时流量变化更稳定。文丘里管内表面的粗糙度影响管路整体流动及文丘里管空化稳流作用。较小的管壁Ra值促进空化的发展,有利于空化初生,提高空化稳流作用灵敏性且流动更稳定。水流温度范围为5℃～90℃,15℃～30℃时,水流含气量起主导影响作用,而在其他温度区间时,水流的饱和蒸气压的作用更明显。本文采用数值模拟的方法研究文丘里管的空化稳流特性,研究成果对于文丘里管在相关领域的应用与设计提供一定的理论依据,具有较强的理论参考价值和实际工程意义。