影响空化初生和发展的因素较多，如流速、压强、过流表面形状、尺寸大小、水流中气核含量、掺气量、水质、热力特性、表面张力、黏滞性等。其中，最基本的量为流速和压强，一般均以这两个变量为基础建立描述空化特性的无量纲参数。

空化数是流体空化的相似准则，也是空化流态判别的重要参数，其表达式为

式中，p∞为参考点的绝对压强；pv（T∞）为流体在T∞温度下的饱和蒸汽压；ρl为流体的密度；U∞为参考点的流速。一般而言，减小空化数可以采用两种方法：保持p∞不变，增大U∞；保持U∞不变，减小p∞。

初生空化数是衡量流动系统中是否发生空化时的判别标准，用于描述空化初生的条件。由于水中气核大小和数量分布常常不确定，因此不同实验室在不同空泡水洞实验中所作出的空化初生的判断条件也有很大差别，甚至对同一物体在同一设备多次重复实验的空化初生条件也常常各不相同。不过，通常认为过流物体表面附近如果发生空化，应该首先发生在压强最小处，此时的空化数σi称为初生空化数：

式中，pmin为流动系统中压强最小处的压强；Cpmin称为最小压力系数。可以用初生空化数表征空化发生的难易程度：初生空化数越小表明空化现象越不易发生；初生空化数越大表明空化现象越容易发生。

对于不同的工程问题，空化数往往有不同的表征方式。

对于泵，空化数为(www.daowen.com)

式中，pinlet为叶轮进口处的压力；Up为叶轮进口速度。

对于螺旋桨，空化数为

式中，poutlet为螺旋桨出口处的压力；n为螺旋桨转速；D为螺旋桨直径。

在实际工程应用中，泵、螺旋桨等水力机械的空化初生判定准则也有多种，目前尚未统一。如流动中出现单个空泡即为空化初生；一定时间内有特定个空泡产生为空化初生；空化区面积百分比；叶截面压力系数；梢涡运动轨迹；或推进效率下降1%等。空化初生检测方法也有多种，如目测法、噪声法、光学法、射线法、全息摄影法、纹影法等。其中目测法最为简单，但观测结果很大程度上与观测人员能力水平及观测时间的长短有关，观测结果的客观性受到极大影响。其他方法均是利用空泡产生时的声、光、电、力学等特性的变化来进行检测。其中噪声法在空化研究中得到广泛应用。图1-4所示为水轮机初生空化观测图像。

图1-4　水轮机初生空化观测图像