شیرهای کنترل جریان از اجزای اساسی سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی محسوب می‌شوند و تنظیم دقیق دبی روغن را بر عهده دارند. با این حال، وقوع کاویتاسیون با ایجاد ناپایداری دینامیکی، کاهش بازده و افت عمر مفید، عملکرد این شیرها را به‌طور جدی محدود می‌سازد. در این پژوهش، رفتار گذرای کاویتاسیون در یک شیر کنترل جریان سوزنی به‌صورت عددی و تجربی بررسی شد و اثر هم‌زمان پارامترهای هیدرولیکی و هندسی بر ویژگی‌های جریان مورد تحلیل قرار گرفت. مدل عددی جریان دوفازی بر پایه مدل کاویتاسیون شنر-زاور و مدل آشفتگی k–ω SST توسعه یافت. اعتبارسنجی مدل با استفاده از داده‌های تجربی یک مدار آزمایشگاهی انجام شد و مقایسه نتایج نشان داد، میانگین اختلاف دبی پیش‌بینی‌شده و مقادیر اندازه‌گیری‌شده کمتر از ۶ درصد بوده است که دقت مناسب مدل را تأیید می‌کند. در ادامه، تأثیر فشار روغن ورودی (۲۰، ۴۰ و ۶۰ بار)، شعاع انحنای نشیمنگاه (۰، ۲، ۴ و ۶ میلی‌متر) و جابجایی سوزن (1/0 تا 6/0 میلی‌متر)، بر ساختار میدان جریان و شاخص‌های کاویتاسیون ارزیابی شد. نتایج نشان داد، افزایش فشار ورودی و جابجایی سوزن، سبب تضعیف شدت کاویتاسیون و بهبود بازیابی فشار گردید؛ با این حال، اصلاح هندسه نشیمنگاه، بیشترین تأثیر را بر کنترل این پدیده داشت. به‌طور مشخص، اعمال شعاع انحنای ۶ میلی‌متری منجر به کاهش ۹۱ درصدی شاخص کاویتاسیون و افزایش ۲۳ درصدی دبی جریان شد. در مجموع، یافته‌ها بیانگر آن است که بهینه‌سازی هندسی نشیمنگاه، راهکاری مؤثرتر از تغییر شرایط عملیاتی، برای کنترل کاویتاسیون و ارتقای پایداری عملکرد شیرهای هیدرولیکی، محسوب می‌شود.