过去的一个世纪,宏观水力机械空化已经得到了充分的研究。水力机械中的空化会造成一系列的危害：噪声、腐蚀、降低效率等等,现有的空化知识对宏观尺度水力机械的设计提供了很大的帮助。随着微加工技术的进步,微流控技术得到了快速的发展,众多功能各异、结构多样的微流体元件应运而生,包括各种微型阀、微型泵,早已得到广泛应用的计算机打印喷墨系统,以及近几年来发展迅速,用于生物、化学分析的lab-on-chip系统,甚至微型火箭发射的燃料系统。这些微流体系统在设计和使用过程遇到的诸多问题中往往同样包含着空化现象,但以往对于这种微尺度下空化现象的研究极度缺乏。本文通过一套微空化发生及观测装置,对微空化的特征做一些初步的探索。第一章介绍了课题的研究背景及意义,分析了宏观空化和微观空化的国内外研究现状,阐述了本课题的主要研究目标及研究内容。第二章详细介绍了微流体芯片的设计,加工过程,并分别用硅片和玻璃两种基材进行了对比实验,积累了溅射,刻蚀,封装的相关参数。第三章根据空化理论运用Fluent仿真软件针对不同尺寸的微节流口,在不同的边界条件下进行了仿真和对比分析,得出了一系列有助于指导实验平台设计的有益结论。第四章根据空化理论及仿真结果搭建了微空化观测实验平台,设计并加工了不同尺寸的微流体芯片,对微空化的现象及特征做了初步的探索。第五章对已做的工作进行了总结,并对下一步的工作作了展望。