通气气泡技术作为一种易于实现、方便有效的手段,被广泛应用于水下航行体减阻和降载。由于通入了不可凝气体而实现的通气气泡,其流场结构与自然空化下的结构并不完全相同,而通气量、流速等因素的变化更会对气泡的流动形态、动力特性、运动特性和流动稳定性等产生较大影响。本文结合实验,通过数值模拟的方法,以多孔平板为研究对象,对不同流动参数与结构参数对气泡发展及稳定性的影响进行研究。主要研究内容如下:建立了完整的三维平板通气流场数值模拟分析方法,讨论了多孔平板通气气泡的发展过程及流动特性。对比了不同多相流模型和湍流模型对于平板通气流动的适用性,确定了基于Level Set方法和RNG k-?模型的平板通气流场数值分析方法;探讨了沿平板通气气泡的发展规律,多孔平板通气气泡由离散气腔不断扩展,并相互混合形成连续气层,且连续气层的表面形态和内部运动随着气层的发展逐渐达到相对稳定的状态。讨论了流动参数变化对平板气泡发展及稳定性的影响规律。欧拉数改变了流域内的压力分布,但对气泡发展及稳定性影响较小。通气率改变了气泡出流的宽度和高度,对气层的形成位置和高度及稳定性均有影响。雷诺数的变化导致流域内水相速度发生改变,气相运动速度也随之改变,气腔混合效果也受到了影响,从而对气层的稳定性造成影响。沿流动方向,随着水相速度的不断降低,气层高度不断增加,气体运动速度不断减小,气层内部运动稳定性不断提高;水相速度为匀速状态时,沿平板气层最稳定。讨论了结构参数变化对平板气泡发展及稳定性的影响规律。通气孔排列方式对气腔沿流向及横向的发展均有影响,相比顺排结构,叉排结构能使气腔较快地覆盖整个平板表面,但气层表面形态及内部稳定性均较差。孔间距减小能缩短气腔间隙,改变气腔的横向发展距离,孔间距越小越有利于形成稳定的连续气层,但覆盖平板横向区域变小。孔型对气腔发展过程和内部稳定性影响不大,但对气层表面形态影响较大。其中,与方孔通气形成的气层相比,内部稳定性变化不大,但圆孔通气形成的气层表面更稳定。