油田污水处理是石油工业中一个非常基本而又重要的环节,其目的是去除油田采出液中的矿物质、固体悬浮物、胶体以及有害物质,实现污水达标排放。针对传统水处理方法的局限性以及油田污水处理存在的现实问题,提出采用水力空化技术辅助处理油田污水的构想,并开展了孔板型水力空化流动特性分析以及空化效果预测的研究,通过分析流动特性和空化效果的影响因素和规律,为孔板型水力空化装置的结构设计以及空化效果预测提供理论依据和技术指导。　　根据能量守恒,为孔板型水力空化效果定义了全新的评价指标,即基于空化能量的空化功率指标,并建立了相应的数学模型。新指标涵盖的影响因素包括液体物理特性参数、操作参数以及孔板结构参数等。与现有指标相比,新指标的影响因素易于测量,改善了指标量化难的问题。　　建立一套激光照明孔板型水力空化实验系统。运用统计分析法和图像处理法,研究实验条件下孔板型水力空化流动特性的变化规律。为便于分析采集图像反映出的空化流动特性,自主开发了相应的图像处理软件。实验研究表明:孔板型水力空化具有气液两相湍流的流动特点,其外特性与管路的相似;操作参数和结构参数等因素会影响空化流场内的气核粒径、含气量以及空化数;外加气源会增加实验工质的初始含气量,诱发气核更好地膨胀,而增加孔板上的孔数会增加剪切边界,促使流体内产生更多不同尺度的涡,外加气源与增加孔数均会提高孔板下游的含气量,增加空化发生的事件数;空化数分布表明,除剪切边界的涡核外,孔板下游发生空化初生的可能性较小。　　基于空化流动特性和基本假设,通过计算模型的比较分析和模拟结果的实验验证,考察各模型对空化流动计算的适应性以及计算结果的可靠性,确定适用于求解空化流动问题的计算模型和计算方法。结合试验因素的水平范围,采用正交试验设计法,制定孔板型水力空化流动参数的模拟试验方案;并应用Fluem软件,模拟该类空化的流动参数,计算试验因素下空化效果的评价指标;分析评价指标随试验因素的变化规律,采用回归分析法建立二者间的回归方程,即空化效果预测模型,用该方程得出的评价指标初步预测给定试验因素下孔板型水力空化装置的空化效果。经实验验证知:该评价指标与实测指标符合较好,可用其初步预测装置的空化效果;且该类空化对污水确有降解作用,降解能力与孔板参数有关。