回射流是造成片空化失稳向云空化转变的主要原因,并且云空化在其产生、发展和溃灭过程中的非定常特性会造成水利机械性能下降、振动、噪声和空蚀等一系列危害,因此备受研究者的关注。空化现象的实验研究是提高认知和分析问题不可或缺的手段,一直作为人们对空化流动机理探索的重要手段。因此,本文通过开展NACA0066水翼的空化实验,结合高速全流场显示技术和PIV技术探索在水翼吸力面表面布置射流水孔抑制空化的效果。首先,针对基于主动控制技术抑制空化的实验研究,建立了一整套的实验研究方法。自行设计、建模并加工了配套的标准水翼、开孔水翼及其固定装置以及包括附属射流系统在内的实验装置。在此基础上,针对标准水翼(未布置射流孔)、0.19C开孔水翼和0.45C开孔水翼在循环式空化水洞中开展实验研究,着重研究射流流量系数和射流孔位置与空化抑制效果的相互作用规律。从多个角度揭示了引入射流孔后对空化流场的抑制效果,包括空化体形态和空化流场的运动特性。得出结论如下:(1)射流流量系数是影响空化抑制效果的重要因素。每个空化数下,存在一个最佳射流流量系数,流量系数不是越大越好;在一定范围内,最佳射流流量系数随空化数减小呈现增加趋势,随着空化变剧烈,空化的抑制效果也在逐渐下降。(2)射流孔位置是影响空化抑制效果的又一重要因素。在片空化阶段,相同条件下在0.19C位置开孔的空化抑制效果与在0.45C位置开孔差别不大;在云空化阶段,在相同条件下在0.19C位置开孔的空化抑制效果要明显优于在0.45C位置开孔的空化抑制效果。(3)在0.19C和0.45C两个位置布置射流孔整体上随着空化数的降低最佳流量系数都呈现先增大后减小的趋势,两条变化曲线规律基本一致。(4)文章初步分析了注入射流抑制空化的原因:注入射流对于空化起到抑制作用,主要体现在两个方面:其一是边界层内速度梯度明显减小,使得抗逆压梯度的能力增强,回流区厚度和回射流的大小均显著减小;其二在水翼吸力面射流孔附近形成的局部高压区使得水翼尾缘和水翼吸力面空化区域的逆压梯度明显减小,回射流的强度大大减小,减小了回射流对云空化发展过程中附着型片状空化的冲击作用,此外,局部高压区会阻碍空化的发展及低压区域从水翼前缘向水翼尾缘的传播,最终实现空化抑制。