大规模煤气化技术不仅是解决液体燃料短缺的主要途径,在整个煤清洁利用技术中更是处于龙头地位。因此,研究大规模高效煤气化技术对保证国家能源战略安全与环境保护有重要意义。撞击流是大规模煤气化技术的主要流动形式。本文运用数值模拟和实验测试相结合的方法对对置喷嘴产生的无限制、无壁面影响的湍流撞击流进行了基础研究。数值模拟分别采用了统观模型和细观模型两种方法。从统观模型:标准的k-ε模型、RNG k-ε模型(renormalization group k-εmodel)和Reynolds应力模型三种模型的模拟结果与实验数据比较发现,三种模型都能反映出撞击区域流场流动的基本特征。由于考虑了流动的各向异性,RNG k-ε模型在撞击区域获得的结果要好于用标准k-ε模型的结果;由于对于Reynolds应力模型的相关参数的选取尚存研究,RNG k-ε模型在撞击区域获得的结果也要好于用Reynolds模型的模拟结果。同时,我们也可发现,三种模型的模拟结果与实验结果之间还都有一定差距,都无法反映出撞击流的摇摆等瞬时特性。细观模型(大涡模拟LES)模拟很好地捕捉到了湍流撞击流的摇摆特征,生动地再现了撞击区的流动情况,得到了一些撞击区的瞬时信息。实验研究采用PIV测量技术对撞击区域进行了流动观察和流场特性测量。本文是对撞击流的初步研究,撞击流的几何尺寸与流动混合关系、实验、统观模型修正等许多方面还需要做详细的研究。