随着现代光学、薄膜与集成电路技术的高速发展,光学零件与电子器件对表面质量的要求越来越高,很多要求达到超光滑表面。传统的机械研磨与抛光方法难以避免机械接触带来的亚表面损伤,为此,各国学者都致力于寻求并发展基于新原理的超光滑表面加工方法。本文对纳米颗粒胶体液流动压空化射流这种高效绿色超光滑表面加工方法进行了探索性研究。首先,对普通射流、旋转射流与空化射流的相关理论进行了分析。研究了淹没与非淹没射流、普通圆柱射流与旋转射流流场的结构特性,对空化射流的产生条件以及空化射流中的空化作用进行了研究。运用有限体积法针对淹没射流与非淹没射流分别建立了流场分析理论模型,为后面的流场仿真与实验探索提供了理论基础。其次,对纳米颗粒胶体射流流场进行了仿真分析研究。针对采用锥形射流喷嘴和旋转射流喷嘴的淹没冲击射流流场进行分析,重点讨论了流场整体速度与压力分布、工件表面处的速度与压力分布、流场紊流强度与空化区分布规律。对旋转射流喷嘴非淹没冲击射流进行了分析,比较了淹没射流与非淹没射流流场中的不同特征。最后,应用纳米颗粒胶体液流动压空化射流加工方法抛光K9试件光学玻璃表面,进行了抛光实验的探索。对三种不同喷嘴的射流形态与抛光效果进行比较寻找合适的抛光喷嘴形式。对实验结果分析,表明纳米颗粒胶体液流动压空化射流抛光去除效果明显,但抛光后工件表面出现了白色凸起和麻点;换用不同粒径的纳米颗粒胶体液进行抛光,发现表面白色凸起减少但麻点依然存在,证实白色凸起为纳米颗粒粘附所致。用水射流进行对比抛光后麻点仍然存在,表明高压下空化作用对玻璃表面的破坏作用较大;用低压水射流抛光发现工件表面麻点消失,表征低压下空化作用对表面的破坏作用较弱,在低压下换用抛光液得到了比较好的抛光表面,验证了纳米颗粒胶体液流动压空化射流抛光用于加工高质量表面的可行性。