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水力空化是一种复杂的流体力学现象。在水力空化过程中，空化泡在溃灭瞬间其中心点会产生高温、高压，并伴随产生一系列的空化效应。利用该过程释放的巨大能量和产生的特殊环境处理水中有害人工合成化学物质和生物难降解的有机物是一种新型的能量利用方法，在水处理领域有着广阔的应用前景。
本文在国内外文献调研和综合分析的基础上，设计了一套水力空化装置，利用亚甲基蓝(MB)对产生的·OH捕捉量来检验空化强度，分析了不同操作条件下·OH浓度变化率，找出了优化的反应条件，并研究了不同条件下溶液氧化还原电位(ORP)及pH的变化规律，初步探讨了水力空化效应与溶液ORP及pH的影响关系。
本论文就此开展的研究工作如下：
(1)设计并建立了一套以孔板作为水力空化发生器的实用有效的水力空化实验装置。
(2)设计出6种不同孔结构的孔板，并进行了水力空化水处理效果的实验研究。·OH的实验表明，操作参数(如温度T、入口压力P0)以及孔板孔径dn、孔板开孔总面积与管道横截面积比值β0等结构参数都对空化效应有很大影响。随着温度、入口压力、孔板孔径及β0等参数的增加，空化产生的·OH浓度先增加再逐渐减小。在本实验条件下，各参数的优化值分别是T＝30℃，P0＝0.20MPa，dn＝1.0mm，β0＝0.063。
(3)研究了不同参数条件下空化效应时溶液ORP的变化，操作条件、孔板结构对溶液ORP有很大影响，随着温度、入口压力、孔板孔径以及β0的增加，溶液ORP先升高再逐渐降低，优化参数分别是T＝33℃、P0＝0.24MPa、dn＝1.5mm、β0＝0.108。
(4)不同参数条件下空化效应对溶液pH影响的初步研究表明，溶液pH随着空化的运行时间的延长逐渐升高，当P0＝0.25MPa时，孔板4(n＝49，dn＝1.5mm，β0＝0.108)的空化效应时，溶液pH变化幅度最大。
本论文的创新之处在于以·OH、ORP及pH为评价指标，研究了水力空化操作条件、孔板结构等因素对·OH、ORP及pH的影响，初步探讨了水力空化参数设计与水力空化效应的关系。由于ORP及pH测量的快速性，可以与计算机连接进行在线分析，因此，该研究具有重要的实际意义。
通过本论文的研究表明，水力空化是一种非常有应用前景的水处理技术，通过控制操作运行条件及空化反应器的结构参数可以调节出较优工况。