自激振荡脉冲水射流(SEOPW)比连续射流和外激脉冲射流相比有许多优点,水射流技术在大型设备的清洗领域有广泛的应用。根据大型储存设备的清洗特点和要求提出低压自激脉冲空化射流清洗方法。查阅射流和脉冲空化射流的特点与国内外研究现状,了解低压自激脉冲空化射流的研究价值和广阔的应用前景,总结低压自激脉冲空化射流研究存在的问题。对喷嘴的几何形状与水射流的脉冲及空化效果之间的关系还缺乏认识,需要对喷嘴内部流场进行全面和准确的研究。为了更好地利用SEOPW技术,同时也为了达到最佳清洗效果。在前人研究的基础上对喷嘴在不同流量下的工作状态进行实验研究和数值模拟研究,对喷嘴不同的腔室长度对脉动压力的影响以及通过实验并对涡的分布进行研究;还对不同腔室半高度、不同腔室前倾角度,不同喷嘴出口管直径等方面对清洗效果的影响进行研究。从空化形态,压力脉冲次数和速度脉动幅值以及冲蚀效果以及流场中的压强分布等方面分析。对自激脉冲空化射流喷嘴在未发生空化前和空化发生后都进行了流场数值模拟,充分来了解空化发生时的状态和腔室内流场的特点。自行设计自激振荡空化射流实验流程并搭建实验装置,通过实验的研究结果发现了当流量是影响因素时,喷嘴内不发生空化冲洗效果远低于在腔室内发生空化现象时的冲洗效果;当流量增加至大于2.7 m~3/h时,腔内开始出现空化,合理预测空化泡的产生位置和空化状态;在流量Q=7.2 m~3/h时,速度脉动幅值约为17.25 m,压力脉动1s中产生的次数达到86次,居于最高;在冲蚀效果实验中,流量对冲蚀圆的外径影响很小,冲蚀率随着流量的增加先增大,在Q=7.2 m~3/h达到峰值,随后呈现略微下降趋势;不同长度的腔室对自激振荡脉冲效果不同,当腔室长度=6cm时,4s内峰值个数为590,居于最多,压力振动幅值也最激烈,同时可以明显看出由剪切层隆起的小涡的产生、生长、运动和坍缩的各个阶段状态;而当腔室长度过长时,流动混合足够均匀,减弱了振荡脉冲特性。利用数值模拟,优选出腔室长度最佳为6cm;优选出最佳腔室半高度为50mm,此时1s内速度峰值的个数为123个,压力脉动次数为123次,居于最大峰值数,优选出最佳下游喷嘴出口管径为16 mm,此时1s内速度峰值的个数为126个,1s内压力脉动次数为85次,优选出最佳腔室前倾角度为54°,此时1s内速度峰值的个数为96个,压力脉动次数为85次。综合以上结果,得到了产生合理的最佳的空化脉冲效果的参数组合。