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當射流壓力低于射流的飽和蒸氣壓時，射流就會發生汽化，形成空化氣泡。適當控制靶距，讓空化氣泡長大、壓縮，當這些空化氣泡隨射流沖擊物體表面時破裂，在局部區域產生沖擊壓力和應力［34］，使被沖擊物體表面破壞，即可達到清洗除銹的目的。

為了產生高效的空化水射流，許多學者開始研究產生空化的條件。1988 年，Song［35］對水流中的空化現象進行了模擬，總結出空化發生的條件。后來人們發現噴嘴的結構形狀與水射流空化的產生密不可分，于是國內外學者設計了各種各樣的空化噴嘴，總體分為繞流型空化噴嘴、自激振蕩式空化噴嘴和角形空化噴嘴。另外，在淹沒條件下高壓水射流極易形成空化射流。目前空化水射流主要應用于淹沒環境，非淹沒環境的應用尚處開發探索階段。為營造淹沒環境，提高水射流空化率，進而提高除銹效率，研發了人工淹沒水射流技術。Conn 等［36］提出了人工淹沒的設計方案，即采用伴隨低壓射流的方法，高速射流與低速射流形成剪切力誘發空化發生，空化效果十分明顯( 見圖 2) 。張明松等［37］設計了一種空化噴嘴，利用有限元分析軟件和試驗對所設計的空化噴嘴進行流體場分析，發現空化噴嘴比普通噴嘴的清洗能力大很多。康燦等［38］研究了非淹沒式中心體空化噴嘴的結構對清洗效率的影響，發現中心體的相對直徑越大，清洗效率越高。王萍輝等［39］等在理論分析自激振動空化噴嘴的基礎上，設計了不同尺寸組合的風琴管空化噴嘴，通過對射流噴射時噴嘴及射靶振動信號的比較分析，發現了風琴管空化噴嘴的主要結構參數( 噴嘴直徑、諧振腔長) 對噴嘴產生自激振動空化效果的影響規律，從而為自激振動空化噴嘴的優化提供了有效辦法，提高了噴嘴的空化效率。

空化水射流應用于除銹方面的效果明顯優于普通水射流［40］。廖振方等［41］利用空化射流清洗船舶與普通水射流相比較，其清洗效率和質量均表現十分優異，而且單位面積 的 功 率 損 耗 僅 為 噴 丸 的 1 /15。丁 宇等［18］等通過對比純水高壓水射流除銹與空化水射流除銹發現，在相同除銹質量下，空化水射流的工作壓力要低于純水高壓水射流，且除銹速率比常規方法高，而成本要降低很多。李趙杰等［42］通過試驗和數值模擬方法對空化水射流除銹技術進行了研究，將空化水射流與普通純水射流的沖蝕效果進行了對比試驗，通過改變空化參數( 靶距、壓力、入射角等) 實現了最佳空化效果，試驗結果表明空化水射流比普通純水射流的除銹效果好。空化水射流作為一種新型水射流，目前大多應用于水下淹沒環境，在大氣環境中的除銹應用尚處于開發階段，但隨著人工淹沒等技術的進一步發展，空化水射流除銹的應用將會越來越廣泛。