利用SCF技术制备超微粉体,有效克服了传统制备方法的不足,具有广阔的应用前景和研究价值。喷嘴是超微制备装置的核心部件,新型喷嘴的设计研究是目前超微制备领域的一个关键问题。在锥孔喷嘴基础上,作者提出了一种新型喷嘴——球孔配合喷嘴。该喷嘴通过圆球与圆孔的浮动配合形成喷嘴环隙,大大提高了喷嘴环隙分布的均匀性。将该喷嘴的不同构件进行组合,可得到单通道、多通道外混式、多通道内混式和多通道内外混式多种喷嘴,这些喷嘴可应用于不同的工艺流程。球孔配合喷嘴环隙可在装置外部实现即时、定量调节。进行了单通道球孔配合喷嘴结构参数和工艺条件改进。假设流体为纯的SCF,喷嘴壁面光滑,流体流动为稳态过程。选择膨胀前后密度比、流场湍流强度、射流交汇处距喷嘴出口的距离作为评价指标,定义模糊打分的评价方法。建立单通道球孔配合喷嘴物理模型,采用基于R-K方程的实际气体模型,利用Fluent软件模拟喷嘴内部流场,改进球孔径比D/d和球孔喷嘴口孔壁角度α两个结构参数,当D/d=1.4,a=10°时,喷嘴内部流场最佳。同时对膨胀前压力、膨胀前温度、环隙宽度三个过程参数进行改进,确定了各参数对流场影响的主次顺序及最佳工艺条件。进行了双通道球孔配合喷嘴结构参数和工艺条件改进。假设流体流动是稳态过程,忽略溶质对流场的影响,不考虑喷嘴的表面粗糙度。选择溶剂的体积分数和流场湍流强度作为流场分析的评价指标,定义模糊打分的评价方法。建立双通道外混式球孔配合喷嘴和双通道内混式球孔配合喷嘴物理模型,采用多相流模型,利用Fluent软件模拟喷嘴内部流场,改进结构参数球孔径比D/d环隙宽度、气液流量比、出口压力、操作温度四个过程参数,确定了各过程参数对流场影响的主次顺序及最佳工艺条件。