本文基于开源计算平台OpenFOAM对不同的水翼和螺旋桨的空化流动进行数值模拟和对比分析。对水翼空化的研究采用OpenFOAM自带的相变求解器inter Phase Change Foam来进行模拟,探讨了不同的空化模型、不同的湍流模型、不同的空化数、甚至不同的网格生成方法对水翼空化特性模拟的效果,数值模拟得到的水翼升阻力系数、空化脱落频率以及空化从产生到溃灭的周期性发展过程都与实验吻合得很好。考虑到回射流对片空化脱落的作用,在水翼的吸力面添加挡板,用来阻挡逆流而上的回射流,发现在空化区域内适当地布置挡板,可以改变水翼吸力面的压力分布,挡板下游形成的低压区可以使水翼上下表面的压差增大,从而提高升力系数。本文尝试用自适应网格技术解决空化模拟对网格质量依赖的问题,自适应网格加密技术可以显著提高空化流动现象的物理分辨率,对片空化的脱落到云空化的产生、发展、变形以及最终的溃灭等一系列过程,自适应网格都能很好地捕捉空化相界面的变动情况,通过对重点关注的区域精准加密,从而减小不必要的网格量,避免网格浪费,进而提升计算效率,也能更好地反映流场的真实状况。对螺旋桨梢涡空化的数值模拟则采用了OpenFOAM自带的inter Phase Change Dy MFoam动网格求解器来进行计算模拟,为了解决螺旋桨梢涡空化对网格质量比较敏感的问题,尝试采用了一种新的网格划分办法,成功的捕捉到螺旋桨的梢涡空化。研究表明,当桨叶的吸力面发生空化现象时,吸力面的压强无法降低到水的饱和蒸汽压以下,从而减小了吸力面与压力面之间的压力差,减小了螺旋桨的推进效率。此外,随着进速系数J的增加,来流攻角在不断减小直至反方向增加,从而会导致空化由吸力面导边向内发展最后向压力面移动。