压电往复泵是利用压电材料作为能量转换器件带动泵腔体积往复变化的流体传输装置。目前压电往复泵的实际输出功率和工作效率普遍偏低,不能充分发挥压电材料在高频下工作时功率密度高的优势。造成这一现象的主要原因是在高频工作时压电往复泵中会产生空化现象。为了解决这一问题,本论文结合压电往复泵中液体工作状态,从典型压电往复泵的工作原理出发,分别从改变进出水阀分布,改善单向阀工作状况,降低进出水管中惯性质量这三个方面对空化现象的抑制进行了研究。当流场中的压力低于饱和蒸汽压时,液体介质会发生空化现象。空化气泡和空穴的存在使压电往复泵的工作性能和使用寿命大大降低,甚至无法正常工作,这已经成为压电往复泵研究中的一个难题。为了抑制压电往复泵在常压工作时泵腔内空化现象,提出了一种通过增加进水单向阀的数量来抑制空化效应的新方法。仿真和实验结果表明,当进出阀的比例为6:2时,吸入阶段工作时泵腔内的压力高于饱和蒸汽压力,达到抑制空化产生和改善泵的工作效率的目的。同时在研究中发现,在压电往复泵的吸入阶段,单向阀处也易于产生空化现象。研究了一种带阻挡部件的聚二甲基硅氧烷(PDMS)单向阀,可以改进原阀中存在阀膜变形问题,从而可以消除产生空化的低压区域,提高压电往复泵的工作效率。理论分析和仿真结果表明,原阀存在的变形不足导致的间隙处压力过低产生空化的问题得到了解决。实验结果表明,压电往复泵在使用改进阀后流量和输出压力都明显高于使用原阀的对照泵。当压电往复泵工作频率较高时,液体无法及时地吸入和泵出,在吸入阶段泵腔中的压力也会更低,这会加剧空化现象的产生。压电液压系统可以通过预置高压解决空化问题,但管路中的液体惯性质量会对其工作效率带来影响,并阻止其工作频率提高。通过对管路中液体流动状态的理论分析,证明可以在单向阀与进出水管连接处设计安装一种薄膜振动滤波器来减小惯性质量的影响。仿真结果发现,当振动滤波器的体积较小时,其效果和它的体积成正比;但是在体积超过一定的值之后会有所下降。对振动滤波器造成的能量损耗计算也证明振动滤波器的能量损耗和其尺寸成正比。使用压电往复泵测试系统对不同大小和安装位置的振动滤波器进行了测试。实验结果表明,振动滤波器的安装极大地改善了泵的输出。所测试的小型和中等振动滤波器在输出压力或流量方面各有优势。当振动滤波器紧挨单向阀安装时,泵的输出能力最佳。