在船舶、流体机械等领域已经有采用空化模型对空化问题进行研究，但采用数值模型对水利工程中的空化问题进行研究鲜见报导。本文以对翼型的空化研究为基础，通过验证适合的紊流模型，空化模型，以便能采用类似方法来解决水利水电工程中的空化问题，最后对水利工程中溢洪道底板上凸体空化问题进行研究，主要研究成果如下：　　 (1)应用龙格库塔方法对Rayleigh-Plesset方程进行求解，通过考虑或不考虑粘性、表面张力等参量对单个空泡的增长和溃灭过程进行计算来分别研究这些参量的影响，从而对建立简化的空化模型提供理论依据。　　 (2)对多个湍流模型和空化模型进行了综述，通过算例验证了各个湍流模型的精度，最后确定并采用sstk-ω模型进行计算。在计算中发现所计算的空化区域中存在粘性过大的问题，故对sstk-ω模型的粘性进行了修正，通过实验结果率定了修正系数n的取值范围，计算结果表明修正后的sstk-ω模型能够对空化演化发展过程更好的精细的捕捉，也能在升阻力系数计算方面给出较好结果，是计算空化问题比较理想的紊流模型。　　 (3)在对不同空化模型建立机理分析的基础上，对三种基于经典Rayleigh-Plesset方程的空化模型，即Zwart、Schnerr&Sauer及Singhal模型进行对比研究。方头体上空化流动现象的预测结果表明，Schnerr&Sauer模型在压力系数计算方面有一定优势；在定常和非定常计算中singhal模型都计算到了相对较大的速度、空化区分布范围及头部压力系数；Singhal全空化模型对空泡形态的捕捉不是很明显；Schnerr&Sauer模型更稳定，易于收敛，Singhal模型对背压较为敏感，易发散。　　 (4)通过将空泡的初生，发展及溃灭过程和其所对应的压力变化过程进行对应，表明发生空泡溃灭时，均伴随着较大的冲击压力，这种冲击压力会导致壁面产生空蚀破坏，并可通过Hammitt方法对这种脉冲压强的潜在空蚀能力进行评估。　　 (5)对白鹤滩溢洪道底板上凸体产生的空化云进行了数值模拟，在有自由面的情况下得到了凸体产生的空化云，并和模型实验中拍摄到的空化云进行了对比，两者的形状和大小是接近的，说明应用空化模型对水利工程中的空化问题进行数值模拟是可行的。