活塞式调流调压阀具有调节范围大、驱动力小和阀芯更换方便等特点,在工程中的应用日渐广泛。但在高压差、大流量等工况下运行时阀门难免产生空化现象,导致振动、噪声和调节精度下降等问题。对此,本文结合理论分析、数值仿真和多物理量测量实验,对活塞式调流调压阀的空化流动和空化噪声特性进行了全面研究。根据相关国家标准和ISA操作规范建立了试验阀的可视化实验装置,测量试验阀在不同空化数流动状态下产生的水下噪声、空气噪声、阀体及管道振动等信号,并通过高速相机得到空化结构形态变化的实验图像。本文主要对比φ10和φ5两种节流孔径结构的试验阀,分析不同空化数工况、背压和阀门开度对空化噪声和空化流动结构的影响。主要成果如下:（1）通过空泡动力学理论和声波动、声比拟方程对空化现象和空化噪声进行了机理研究,空化噪声属于单极子源噪声类型,在流速小于声速的情况下具有最高的声辐射效率。另外,在考虑“压力缩放效应”和“尺寸缩放效应”的基础上,文中总结了调节阀的空化相似准则。为方便工程应用,本文建立了调节阀流动噪声的理论预测方法,并与噪声实验结果进行对比,验证其误差范围在5 d B（A）以内,且对强空化流的噪声预测更准确。（2）通过峰值频率法求得试验阀各开度对应的初生空化数,且在背压固定的条件下,初生空化数随阀门开度增加具有抛物线增长规律,并通过多项式拟合得到初生空化数随开度变化的表达式。另外,相比小孔径结构,大孔径结构的初生空化数略大,说明在相同的过流面积下,减小节流孔径及增加节流孔数,有利于增强活塞式调流调压阀的抗空化性能。（3）试验阀各开度下的空化噪声总声压级随空化数减小具有相似的变化过程:在非空化湍流阶段,噪声增长缓慢,整体幅值较小;在初生空化及弱空化阶段,噪声迅速增大并达到局部峰值;随空化数进一步减小,噪声产生先下降再持续上升的趋势。另外,空化噪声在频谱上具有宽峰连续谱特性,与单极子声源特征相符。而在相同的进、出口压力条件下,相比小节流孔径结构,大节流孔径结构具有更高的噪声宽峰主频和更大的噪声总声压级。（4）通过实验数据确定背压和阀门开度对空化噪声的影响,对于相同的空化数工况,试验阀的空化噪声随背压增大而增大,而随阀门开度增大具有先增大后减小的变化规律。（5）初生空化区域分布的流场仿真结果与高速摄像实验结果基本吻合,试验阀中的初生空穴主要分布在节流孔上游侧孔壁及出口边邻近区域。空化初生时,空化类型为附壁的剪切漩涡空化;在空化结构发育和溃灭阶段,空化类型变为螺旋空化。在阀内的空化流场中,大尺度螺旋空化结构和小尺度游移空泡流共存,使得活塞式调流调压阀的空化噪声具有宽峰连续谱特性。本文的研究成果对活塞式调流调压阀空化强度的声学分析与判断、空化噪声的抑制研究等具有一定的工程应用价值。