厕所排污装置是水下航行器必备的设备之一,其主要依靠高压吹除气体与舷外海水的压差实现污水排出。厕所排污装置排污量大,使用频繁,因此要求其运行可靠,使用寿命长,排气噪声低,更不能向艇外海水排放高压空气。本文设计了水下厕所排污试验装置,并对排污装置的排污性能,排污时间影响因素、液位传感器的适用性及排污噪声进行研究,为实际的厕所排污装置的设计提供可靠依据。本文的主要研究内容如下:1)分析了现有水下厕所排污装置所存在的问题,设计出了水下厕所排污试验装置,并对其结构原理、工作流程、各关键部件的设计与选用进行了详细的说明与分析;2)建立了污水吹除过程的数理模型。对于气瓶吹除,从气瓶气体的等熵流动释放过程、污水贮容器污水排放过程、污水贮容器气体绝热膨胀过程这三个方面推导了其数学模型,给出了表征污水吹除过程的数学模型的微分方程组并进行了求解与讨论;对于恒压吹除,依据伯努利方程推得出其出口流量计算式。3)应用fluent流体仿真软件对污水吹除过程进行了仿真计算,得出了其各个时刻的气液分布相图、出口水体积流量曲线及水体积变化曲线并分析了其吹除过程,对实际设计有一定指导意义;4)进行低压试验、高压试验、传感器适用性试验及充放气噪声测量并对电容式液位传感器进行了罐体外试验。在整理试验数据的基础上研究了排污压差、排污背压及排污管道对排污时间的影响、贮容器的充气与排气噪声及液位传感器的可行性。最后对全文进行了总结,并提出了对未来工作的展望。