在水力机械中，空化现象会造成诸如设备运行特性改变、性能下降、空蚀破坏、振动、噪声等一系列实际问题。而水力机械中的空化流现象是非常复杂的，这使得空化流的试验研究存在一定的困难。例如在大型机组的空化性能模型试验中，由于空化现象的比尺效应还未完全明确，试验研究受到一定的限制。因而空化流的数值模拟研究成为水力机械空化流研究的一个重要方向。 该文采用双流体模型对水力机械中三维两相空化湍流进行数值模拟。首先从基于Boltzmann方程的微观动理学方法出发，分别推导了两相空化流双流体模型中流体相和空泡相的连续方程和动量方程。在推导过程中，结合空泡动力学中的研究成果，从微观角度考虑了泡径变化引起的质量和动量输运，直接推导出了相间输运源项。然后对方程进行雷诺展开，取时平均，推导出两相空化湍流的雷诺平均方程组和雷诺应力输运方程。并推导出空泡相的湍动能方程，从而用RNGk-ε-kg模型(即流体相采用RNGk-ε模型，空泡相采用湍动能kg模型)对两相空化湍流的雷诺平均方程组进行封闭。 数值求解过程中，在贴体坐标系中对控制方程进行离散，并采用SIMPLEC算法求解方程组。将SIMPLEC算法的思想分别运用于两相空化湍流的流体相和空泡相，即对流体相进行压力校正，对空泡相进行含气量校正，统一了流体相和空泡相的数值算法。 最后，采用上述模型和方法对二维文透里管和三维封闭式水泵吸水池内的两相空化流场进行了数值模拟，并与文献结果和该论文的PIV试验结果进行比较，吻合得很好。采用该文中的两相空化湍流模型后，可以避免出现与物理实际不符的“负压”，可以准确预测流速、涡量、空泡体积含量等空化流场信息。这证明了该文所采用的数值模型和方法的可靠性和准确性。