本文结合实验观测与仿真模拟,研究了马赫数2.1的超声速来流中液体横向高压射流和脉冲射流的喷注雾化特性。分析了脉冲频率、喷注压降、喷孔直径等因素对横向射流喷注以及液滴分布的影响规律。对马赫数2.1的超声速来流中液体横向低频脉冲射流,本文通过控制阀门的开启与关闭时间对脉冲射流频率进行调节。运用高速摄影方法、纹影方法对不同实验工况下射流的瞬时结构、动态特性、穿透深度等进行研究。结果表明:射流穿透深度振荡特征频率与喷注压降特征频率基本对应。压力脉动可以有效增加射流穿透深度,并且通过减小脉冲宽度、增加脉冲频率可以提高其穿透深度。随着喷注压降的提高,穿透深度达到峰值的响应时间Tc减小。对马赫数2.1的超声速来流中液体高频脉冲横向射流,本文利用本项目组设计的机械式流量脉动器来调节射流脉动频率进行研究,得到结论:高频脉冲射流结构的穿透深度曲线略低于稳态结构射流穿透深度曲线,并且对于高频脉冲横向射流,其穿透深度的变化与脉冲频率不是线性关系。喷孔直径的增加对于射流穿透深度曲线的抬升作用明显。对马赫数2.1的超声速来流中液体高压横向射流,本文建立了包含博世公司的手动高压源泵、博世电脉冲喷嘴、喷嘴控制仪、高压管路的高压实验平台。通过实验分析与离散相DPM模型仿真,得到结论:高喷注压降射流存在空流区,其穿透深度明显高于低压射流,且随着喷注压降的升高,空流区域面积增加,射流雾化区域面积增大,射流破碎后液滴粒径越小。加大喷孔直径,射流的穿透深度、展向扩展面积明显增大,雾化效果增强。比较高压射流穿透公式与低压射流穿透公式,可以发现高压射流穿透深度公式的修正系数值很小,并且其动量通量项的幂次值很大,约为低压射流的两倍。