旋流喷嘴作为喷嘴的一种常用结构形式,因其相对于其它单流体喷嘴而言具有结构简单、能源消耗少、雾化效果较好等特点,在环保、化工及消防等多种领域得到广泛的应用。本文针对一种旋流喷嘴,对喷嘴内部结构进行改变调整,通过激光多普勒相位分析仪(PDPA)及计算流体动力学(CFD)仿真软件Fluent对喷嘴进行雾化特性实验及数值模拟分析研究。本文主要研究内容如下:(1)以激光多普勒相位分析仪(PDPA)作为测试基础对原喷嘴进行雾化特性实验,测试的雾化特性主要包括雾角、射程、雾滴粒径以及雾滴速度。实验方案主要包括测试旋流喷嘴不同水压下的雾化特性、不同截面的物化雾化特性及同一截面上不同位置的雾化特性。(2)利用测量显微镜以及奥林巴斯激光共聚焦显微镜等精密测量仪器对原喷嘴进行尺寸测量,通过SolidWorks三维软件对原旋流喷嘴进行三维建模,再通过Gambit软件对喷嘴流场进行网格划分,最后利用Fluent仿真软件进行数值模拟旋流喷嘴的稳态及瞬态雾化情况。分析对比旋流喷嘴仿真及实验数据,确定正确的仿真方法。(3)以正确仿真方法作为基础,通过正交试验优化方法分析影响旋流喷嘴雾化效果的三种结构参数,选出最优喷嘴结构组合,利用Fluent对优化后喷嘴进行雾化仿真,将仿真结果同原喷嘴仿真结果进行对比,通过对比结果,确定优化方案正确性。