空化是液体环境中常见的两相流动。空化现象十分复杂,属于多层次的泡动力学问题,具有非定常性、高非线性等许多特点,并且涉及相变过程,人们对其机理还缺乏全面的认识。大部分空化现象涉及泡群的溃灭。泡群溃灭中,气泡间的相互作用对泡群的整体溃灭过程、局部的高频压力脉冲、射流的形成等都有十分重要的影响。本文采用基于VOF的直接数值模拟方法,分别对1个泡、2—27个泡和百个量级的不可凝气泡的溃灭过程进行了模拟计算,着重关注泡间相互作用对气泡溃灭过程的影响,包括溃灭速率、高频压力脉冲、溃灭时间等。单泡溃灭过程中,外部驱动压力将驱使气泡内外形成负压梯度,从而使气泡半径收缩。随着气泡体积的缩小,泡内压力增大。溃灭后期,当气泡内部压力超过外部高压时,在气泡内外形成正压梯度,从而抑制气泡体积的缩小,溃灭速率减慢,最后达到最小体积。同时,泡内压力达到最大峰值。周围存在其他气泡时,气泡的溃灭过程明显不同于单泡。周围气泡的存在将延迟气泡的溃灭过程,同时增大溃灭时达到的泡内压力峰值。理论定性分析发现,周围存在其他气泡时,气泡运动不单受远场压力的驱动,还受周围气泡诱导的压力场的影响。周围气泡溃灭时,其诱导压力先减小后增大,从而使中心气泡的溃灭过程产生先延迟后加速的特征。定量分析表明,随着气泡间距的减小或周围气泡数的增多,气泡的溃灭时间增长,溃灭时的压力峰值增大,溃灭过程的延迟和局部加速特征明显。上百个泡的泡群溃灭过程中,外侧的气泡先发生溃灭,随后压力从外部向泡群内部增长,导致内部气泡的溃灭。不同排列方式下,泡群的溃灭过程比较相似,但规则排列的泡群的溃灭过程更快,溃灭时间更短。定量分析表明,气泡数密度的增大,将导致气泡间的相互作用的增强,从而使泡群溃灭时间增长。