随着工业化进程的日益加快,工业领域产生的废水量随之增大,研制出一种高效、绿色的废水处理装置对避免环境污染具有重要的意义。课题组前期研发了一种用于处理有机废水的空化撞击流反应器,本课题在前期研究的基础上,着重研究了其核心部件-空化自激振荡脉冲射流喷嘴的结构和技术特性。本文首先介绍了课题的背景和意义,并对国内外空化自激振荡脉冲喷嘴的研究进展情况进行了综述。在分别剖析了风琴管和亥姆霍兹管喷嘴的结构原理的基础上,分析了两者串联使用的优势特点,并认为驻波和共振是这两种喷嘴内波的振动产生、传输以及放大效应的重要因素,据此确定了影响喷嘴空化效应的重要指标,为后续验证喷嘴特性的试验奠定了基础。引入了正交试验的研究手段,根据正交试验原理,设计出了适合空化自激振荡脉冲射流喷嘴的正交试验表,然后采用Solidworks软件建立了各种喷嘴的物理模型,并利用Fluent软件按照正交试验表分别对不同结构尺寸的风琴管和亥姆霍兹管喷嘴进行不同组别的对比模拟试验,比较各数据指标的极差、方差大小,选出性能最好的两种单喷嘴结构;之后将两种喷嘴串联,通过改变中间连接管段的直径和长度获得不同结构尺寸的喷嘴,按照正交试验表利用Fluent软件模拟喷嘴特性,最终选出结构最为合理的串联喷嘴。模拟试验结果验证了对空化自激振荡脉冲射流喷嘴结构和特性的设想,喷嘴喷出速度达到了67.34 sm/,出口段空化率达到了0.94,压力能、湍动能强度等技术特性都得到了极大改善。根据得到的最佳喷嘴结构尺寸制作了空化自激振荡脉冲喷嘴,通过频率测量实验测量了其扰动的频率,验证了推导出的喷嘴固有频率公式的正确性;通过空化撞击流-芬顿联合降解废水实验验证了混合型空化自激振荡脉冲射流喷嘴结构优化后对提高反应效率的效果。