为解决如今越来越凸显的水污染问题,研究一种新型的水处理方法及技术变得迫在眉睫。水力空化利用空泡溃灭瞬间形成的特殊物化环境实现对水体中有机物的降解。本文基于空化及气液两相流壅塞原理研制了新型水力空化器——活塞驱动往复式壅塞空化器。利用Fluent对简化后的空化模型进行了数值模拟。并利用活塞驱动往复式壅塞空化器验证了背压同步控制阀的可靠性。建立了活塞驱动往复式壅塞空化器理论计算模型,利用理论力学、流体力学,计算了产生壅塞空化所满足的关键结构及运动参数。基于Pro/E完成活塞驱动往复式壅塞空化器的三维结构设计、运动仿真分析、及工程图的绘制。利用Fluent对简化后的空化模型进行了数值模拟。仿真结果表明:活塞驱动往复式壅塞空化器最佳参数为:活塞缸内径为150mm、喷嘴直径为3mm、曲柄长为60mm、连杆长为480mm、曲柄转速为60r/min。仿真结果表明:活塞驱动往复式雍塞空化器能够产生空化,空化效果对背压非常敏感,仿真试验条件下的最佳背压为200kPa。搭建了空化降解苯酚试验平台,验证了背压同步控制阀的同步控制效果。实验结果表明:活塞驱动往复式雍塞空化器的设计具有可行性,背压同步控制阀能够有效同步控制背压。