随着我国工业化进程与城市化水平不断发展,每年会产生大量的有机废水,不达标有机废水的排放会对人类健康、动植物及水生生物产生严重危害。有机废水的处理一直是环保领域的难点和热点问题。有机废水成分复杂,传统的处理方法具有成本高、二次污染等缺点。因此,急需打破传统方法,寻找新技术来处理有机废水。水力空化技术作为一种新型、节能、无二次污染的高级氧化技术已成为当前的研究热点。由于当前空化降解机理尚不清晰,导致空化降解效率低而无法实现工程应用。因此,本文先利用CFD对空泡溃灭过程进行模拟,得出空泡溃灭的瞬态特性及能量分布规律。在此基础上,通过对自激振荡射流空化喷嘴进行模拟与优化,获得自激振荡射流的周期性变化规律,并采用射流空化冲蚀试验对自激振荡射流空化喷嘴进行验证。具体研究的主要内容包括:（1）为了探究空泡溃灭的瞬态特性及其对有机大分子污染物表面的作用规律,采用Creo构建出空泡溃灭的几何模型,将壁面条件类比为有机大分子污染物表面,并利用ICEM生成结构化网格,在Fluent软件中采用Eulerian多相流模型、ZGB空化模型对单空泡及多空泡系统进行数值模拟。获得了近壁面空泡溃灭的瞬态流场变化特征与空泡溃灭产生的微射流规律;系统分析了空泡直径与壁面距离对空泡溃灭的影响,研究结果表明:空泡直径越大导致溃灭诱发的微射流流速越高,且在壁面附近产生的峰值压力越高;当空泡与壁面相切或距离壁面较近时,溃灭过程才会明显产生微射流现象;对于多空泡系统溃灭过程的模拟,发现整个空泡系统会由外向内逐渐坍塌,距离较近的空泡间也会出现融合及局部微射流现象。（2）为了定量化分析空泡溃灭过程中能量变化规律,从理论上推导出空泡溃灭会诱发局部高压与瞬时高温的基础上,通过CFD获得的速度云图、压力云图及壁面监测点曲线可知:空泡溃灭对局部壁面影响较大,主要表现为瞬态高压与瞬时高温,在微射流冲击向壁面的核心区域附近,最大温度接近10~3K;为了获得空泡溃灭导致的瞬时能量变化对有机大分子污染物表面的作用规律,构建与空泡直径相近的有机污染物的模型,通过数值模拟得出了空泡溃灭过程对圆形壁面与平壁面的影响规律,研究结果表明:空泡溃灭过程对圆形壁面与平壁面的作用效果相差不大,但随着空泡半径的增加导致局部壁面产生温度、压力及微射流流速更高。（3）为了获得不同条件下射流空化对有机废水的降解规律,通过Creo软件构建了自激振荡射流空化喷嘴的几何模型,采用大涡模拟结合Mixture多相流模型仿真获得了自激振荡射流空化的汽液两相流特性,得出了射流空泡团簇的周期性运移变化规律,汽相体积分数随出口距离呈现出先增后减的变化规律;为了获得不同参数对射流空化作用效果的影响规律,以出口处最大汽相体积分数作为空化效果的评判依据,对多组空化喷嘴进行模拟,结果表明:自激振荡射流空化喷嘴的进出口直径比（D2/D1）为3.6、腔径比（D/L）为1.8、腔长比（L/D1）在3附近时,射流空化效果更优;当靶距位于50mm附近时,空化强度更剧烈。最后,设计并加工制造了自激振荡射流空化喷嘴,并进行了射流空化冲蚀性能试验验证,结果表明:试验结果与模拟结果总体变化规律一致,但射流试验过程会出现大量非溶解性气泡,其原因主要是试验条件下的水中溶解有空气。