步入21世纪以来,工业、制造业等诸多产业都得到了长远的发展,但是由此所引发的水体污染愈发严重,同时水产养殖业的规模扩大造成的水体缺氧问题也引起了人们的足够重视。因此空化射流和臭氧分解相结合,射流空化时的空化效应可以对水体起到净化作用,生成的氧气又对水体起到充氧作用,有着非常广阔的研究前景。本文对以下内容做了研究:(1)基于自激脉冲空化射流形成的基本原理,分析计算了自激脉冲腔室内部流场内空化气泡的生成、发展和溃灭过程以及单个气泡在流场中的运动,分析喷嘴腔室内部流场最大压力所在位置,同时对湍流模型、空化模型和多相流模型进行分析和确定。(2)基于Fluent搭建的平台进行自激脉冲腔室内部流场数值分析和网格无关性验证,网格密度为22万,网格收敛范渐进范围为1.06的网格已经很好的满足网格无关性要求;分别对臭氧入口位置位于上侧和左侧的喷嘴设计进行腔室内部臭氧分布和压力分布进行数值分析与模拟,运用三线法分析确定臭氧最佳入口位置;同时发现臭氧入口位置的改变对于腔室内部压力变化无明显的影响,不影响腔室内部的反应;不同碰撞角下的臭氧分布和压力分布各有优点,采取何种碰撞角度需要对比后续的空化反应和化学反应。(3)考虑剪切应力和湍流脉动能之后,引入UDF程序对Schnerr-Sauer空化模型进行修正,模拟结果发现自激脉冲腔室内部空化气泡的形成,发展和溃灭呈现周期性变化,形成了空化涡的振荡周期,同时随着空化涡的变化,射流呈现聚敛和发散状态。不同碰撞角下的自激脉冲空化腔室内部的空化反应整体差别不大,只是反应剧烈程度不一,采用修正后的Schnerr-Sauer空化模型反应效果符合预期,验证该模型的正确性和修正的必要性。(4)在光催化臭氧降解和水溶液中臭氧机理的基础上,对自激脉冲后空化射流的降解机理做出一定的探索和研究,对化学反应常数和焓值等诸多常数进行确定,对比分析不同碰撞角下的臭氧降解和氧气生成反应,结果发现不同的碰撞角对于化学反应的剧烈程度有一定的影响,影响臭氧的降解量和氧气的生成量。