本文利用可视化实验和数值仿真两种方法,对水下微尺度小孔的气泡逸出行为进行探索研究。实验中微孔内径在0.136 mm至0.238 mm的微米级范围内,气泡的动态生长过程被高速摄影仪捕捉,经MATLAB图像处理程序提取其形貌特征参数后加以分析总结;数值仿真工作主要针对低气流量下的实验工况进行计算模拟,从压力和速度分布的角度观察气泡生长过程中的流场变化。研究表明,低气流量下气泡以单个的形式周期性地生长、脱离,其生长过程可以被划分为三个阶段。毫米级孔径和微米级孔径的气泡行为差别主要集中在初始阶段。在微米级尺度内,气泡的生长受到毛细力的强烈影响,使得产生一个相对较长的等待时间。实验中还发现气泡的形态只取决于瞬时体积,而与气流量大小无关,且脱离时刻的气泡体积也不随气流量变化。更高气流量下气泡的生长出现了多气泡合并机制,这和毫米级的多周期行为有很大不同,最终脱离气泡的体积随气流量呈指数增长规律。最后,以邦德数和韦伯数两个无量纲数为特征绘制了泡流机制图,实现对整个实验结果的统一,同时也可以用来预测其他孔径下的泡流规律和临界流量。此外,数值仿真利用VOF方法模拟单气泡生长进程,结果显示仿真计算可以较好地预测低气流量下(0.95~4.83 ml/min)气泡的实际变化特征。并且发现气泡在颈缩断裂的时刻底部涌入一股小的气体射流,这是使气泡脱离后产生表面波动的重要原因,仿真工作有助于加深对实验中气泡动态规律的理解。