空化现象是液体从液相变成气相的相变过程,空泡在液体中运动和溃灭时产生局部高温高压、冲击波、高速射流等极端物理条件,是一种非常复杂的流体力学现象。在水力机械中,需要尽量避免空化的发生,以免损坏机械,但是这种特点也可以使一般条件下难以实现的化学反应得以发生。利用空化释放出的能量对过程进行强化,是一种新型的能量利用方法,在许多领域都有广阔的应用前景。为了探求水力空化的基本规律,设计了一套实用有效的水力空化实验装置,该装置以多孔板作为水力空化发生器。节流机构是水力空化装置的重要组成部分,孔板作为一种历史悠久的节流装置,具有结构简单、工作性能可靠、价格低廉等许多优点。多孔板由于其多孔的结构特征,通过变化节流孔数目来改变其局部阻力系数,具有供液量调节的功能,是一种新型便捷低成本的节流机构。首先,本文建立了标准孔板的结构设计模型,定义了一套节流孔排布规则和多孔板的结构参数体系来描述多孔板,并对选定的实验样板进行了水力学实验。前期试验实验结果表明:等效直径比为影响节流效果的主效应因素。其次,本文对选定等效直径比的多块孔板进行了水力学试验,通过试验数据得出多孔孔板局部阻力系数的理论表达式,以其作为控制方程,编制出多孔板的结构化设计程序,并运用在水力空化试验中。数据处理结果显示,实验过程中管路流体已经进入高度紊流状态,在此管路情况下,每块孔板的阻力系数变化都不大,但不同孔板的阻力系数与该孔板的结构参数有很大的关系。孔板的结构参数对孔板流体力学特性产生很大的影响。整体趋势上,随着孔板开孔个数的增加,孔板比周长α值的增加,管路的最大流量会加大,阻力系数会减小。孔板中心开孔能够使多孔孔板的阻力系数变小,尤其是在孔数较多的情况下,有中心孔的孔板的阻力系数要比中心没有开孔的孔板阻力系数小很多。极端情况以及疏密度对实验结果的影响显示,布孔应该尽量避免极端情况,这样会使阻力损失明显加大。