目前对高压磨料水射流的研究较多,而对非淹没式微磨料水射流的研究则较少。本文采用计算流体力学仿真软件FLUENT计算分析流场状态,有利于对其进行结构改进,为微磨料水射流的加工提供理论依据。本文主要研究了纯水射流和微磨料水射流两种情况下喷嘴内外流场分布状态。对水喷嘴内部进行了稳态仿真,并采用体积流量进行了验证。对混合室和混合管内部进行了气、液、固三相瞬态仿真。通过观察连续相的流场分布状态,发现在混合室高速水柱两侧气液界面处存在漩涡。锥段末端处存在大量低速水,这可能是造成射流容易中断的主要原因。对锥段处的结构进行了改进,增大收敛角、减小锥段长度,在该条件下的仿真结果表明,锥段处水的速度明显提高,积水现象得以改善。同时发现在磨料加入的瞬间,大部分磨料被漩涡聚集到混合室中磨料入口左侧附近区域,而且由于高速水柱的阻挡,磨料很难越过水柱到达对面,混合室中磨料入口对面区域几乎没有磨料。随着射流时间的延长,磨料与连续相的混合效果越来越好。通过读取逃逸时间可计算出比较合理的供料周期。对外流场进行了仿真,并利用压电晶体测力仪对其速度场进行了实验验证,结果表明,仿真结果与实验结果较吻合,其误差大约为13%,证明了仿真方法的正确性。