当射流压力低于射流的饱和蒸气压时，射流就会发生汽化，形成空化气泡。适当控制靶距，让空化气泡长大、压缩，当这些空化气泡随射流冲击物体表面时破裂，在局部区域产生冲击压力和应力［34］，使被冲击物体表面破坏，即可达到清洗除锈的目的。

为了产生高效的空化水射流，许多学者开始研究产生空化的条件。1988 年，Song［35］对水流中的空化现象进行了模拟，总结出空化发生的条件。后来人们发现喷嘴的结构形状与水射流空化的产生密不可分，于是国内外学者设计了各种各样的空化喷嘴，总体分为绕流型空化喷嘴、自激振荡式空化喷嘴和角形空化喷嘴。另外，在淹没条件下高压水射流极易形成空化射流。目前空化水射流主要应用于淹没环境，非淹没环境的应用尚处开发探索阶段。为营造淹没环境，提高水射流空化率，进而提高除锈效率，研发了人工淹没水射流技术。Conn 等［36］提出了人工淹没的设计方案，即采用伴随低压射流的方法，高速射流与低速射流形成剪切力诱发空化发生，空化效果十分明显( 见图 2) 。张明松等［37］设计了一种空化喷嘴，利用有限元分析软件和试验对所设计的空化喷嘴进行流体场分析，发现空化喷嘴比普通喷嘴的清洗能力大很多。康灿等［38］研究了非淹没式中心体空化喷嘴的结构对清洗效率的影响，发现中心体的相对直径越大，清洗效率越高。王萍辉等［39］等在理论分析自激振动空化喷嘴的基础上，设计了不同尺寸组合的风琴管空化喷嘴，通过对射流喷射时喷嘴及射靶振动信号的比较分析，发现了风琴管空化喷嘴的主要结构参数( 喷嘴直径、谐振腔长) 对喷嘴产生自激振动空化效果的影响规律，从而为自激振动空化喷嘴的优化提供了有效办法，提高了喷嘴的空化效率。

空化水射流应用于除锈方面的效果明显优于普通水射流［40］。廖振方等［41］利用空化射流清洗船舶与普通水射流相比较，其清洗效率和质量均表现十分优异，而且单位面积 的 功 率 损 耗 仅 为 喷 丸 的 1 /15。丁 宇等［18］等通过对比纯水高压水射流除锈与空化水射流除锈发现，在相同除锈质量下，空化水射流的工作压力要低于纯水高压水射流，且除锈速率比常规方法高，而成本要降低很多。李赵杰等［42］通过试验和数值模拟方法对空化水射流除锈技术进行了研究，将空化水射流与普通纯水射流的冲蚀效果进行了对比试验，通过改变空化参数( 靶距、压力、入射角等) 实现了最佳空化效果，试验结果表明空化水射流比普通纯水射流的除锈效果好。空化水射流作为一种新型水射流，目前大多应用于水下淹没环境，在大气环境中的除锈应用尚处于开发阶段，但随着人工淹没等技术的进一步发展，空化水射流除锈的应用将会越来越广泛。