硝酸铀酰流态化脱硝制备三氧化铀工艺，在核燃料后处理工艺中被广泛采用，其中雾化喷嘴是硝酸铀酰脱硝流化中的关键设备之一。雾化喷嘴的目的就是将硝酸铀酰溶液进行雾化，使硝酸铀酰雾滴与流化气和流化床底料之间充分接触，增强传热传质作用，迅速提高液料温度，进行热解反应，进而进行脱硝得到三氧化铀产品。通过模拟分析硝酸铀酰溶液的喷雾特性，得到雾化场中的速度分布，颗粒尺寸分布等结果，可以为硝酸铀酰流态化脱硝制备三氧化铀的流化床设计提供重要依据。针对硝酸铀酰流态化脱硝流化床中使用的双通道气流式雾化喷嘴的结构特征和雾化特点，建立了喷嘴内气相流动模型和液相流动的单相模型。根据气相和液相在喷嘴出口处的模拟结果，建立了喷雾场中欧拉-拉格朗日气液两相流模型以及液滴破碎模型，进行喷嘴外雾化场的数值模拟研究。对于喷嘴内的单相流动，在液相质量流量不变的情况下，随着气液体积比的增加，沿着气体流动方向压力和速度逐渐增大，而温度逐渐降低；喷嘴内液相流动过程中，沿着液料流动方向，压力逐渐减小，并在接近出口处急剧减小，液相速度沿着液料流动方向在接近出口处突然增大。通过研究发现，随着气液体积比的增大，雾化场中空气速度变大，气相与液相之间的相互作用增强，雾化颗粒索特平均直径（SMD)逐渐减小，贯穿距离逐渐增大，雾化锥角不发生明显变化。其中气液比体积为100时，SMD最大为210.98^im，贯穿距离最小为0.263m;气液体积比为500时，SMD最小为20.43^1@，贯穿距离最大为0.5m。但是雾化半角不发生明显变化，基本上都在45°左右。根据空气流动对雾化特性影响的分析，对喷嘴结构进行了优化设计，在喷嘴出口处增加螺纹型空气通道，以增加空气旋转，增强气液相互作用。对比不同结构的喷嘴雾化特性，发现对于螺纹通道螺纹间距小的雾化喷嘴，雾化得到的索特平均直径较小，同时喷射距离也较小，但是雾化锥角较大；对于螺纹通道螺纹间距大的雾化喷嘴，雾化得到的索特平均直径较大，同时喷射距离也较大，但是雾化锥角较小。通过对比发现，在增加了螺纹通道的情况下，尤其是螺纹通道螺纹间距较小的情况下，雾化颗粒的直径显著减小，说明螺纹通道的增加对雾化效果的提高有良好的作用。