随着国家经济和航运业的蓬勃发展,化危品船舶事故的风险提升,高效安全的化危品船舶事故应急处置技术需求迫切。目前,液态CO2射流切割因其冷态切割效率高、无残留、低风险的技术优势而逐渐受到关注。但是其切割过程的相变特征、切割效率的研究相对较少,为了更好了解液态CO2射流切割技术的关键参数和解决技术研发的部分问题,本文采用FVM方法和SPH方法,运用FLUENT软件和LS＿DYNA软件,对液态CO2射流和水射流的相变特征和切割效率进行了数值模拟,并用实测值进行了模型验证,主要结论如下:1.对比和分析了液态CO2射流和水射流的气体质量分数分布、迹线分布、温度分布、压强分布、速度分布。与水射流相比,液态CO2射流的相变过程迥异,粒子扩散程度和水射流大不相同,液态CO2射流刚出喷嘴瞬间,液态二氧化碳压力骤降,相变比水更加剧烈,并且在远端的扩散更大,如船锚状;而水射流产生的相变气体逐渐稀薄,呈现出近多远少的现象,呈孔雀翎状。并且和水射流温度差异明显,同等初始压力下液态CO2射流的总压和射流核心区轴向速度均高于水射流。2.以射流压力、靶距、喷嘴直径为因素,在各参数的常见范围内对比液态CO2射流和水射流加工金属材料的切割效率,和水射流相比,液态CO2射流的切割效率均较高:在30MPa-45MPa范围内,平均每升高5MPa,液态CO2射流切割效率提升16.6%,水射流切割效率提升14.4%;在5mm-8mm范围内在6mm处时间差最小,为6.8ms;在3 mm-6 mm喷嘴直径范围内,直径为6mm时液态CO2射流和水射流的切割效率分别为3.821m·s-1、3.416 m·s-1。研究针对海上事故救援中液态二氧化碳应急切割的应用场景,通过耦合FVM方法和SPH方法对液态CO2射流和水射流进行数值模拟,分析液态二氧化碳射流的相变特征,研究液态二氧化碳射流切割船体Q235钢的物理破坏过程和不同控制参数的效率提升关系,对比液态二氧化碳射流切割和水射流切割的差异,为处置海上船舶危化品燃烧事故的应急措施提供技术支撑。