在连铸工艺生产中,连铸二次冷却是整个工艺中十分重要、可控性较强的环节,在这个过程中,结晶器内的钢液形成坯壳后经过二次冷却区,由雾化喷嘴向带液芯的热铸坯表面喷射雾化水滴,铸坯表面温度迅速降低,与铸坯液芯之间形成了较大的温度梯度,热量迅速从铸坯中心向铸坯表面传导,使得铸坯能够在较短的时间内迅速凝固,提高了生产效率。随着社会生产生活水平的提高,对钢材的质量要求也愈发严苛,而形成坯壳的钢液在二冷区需要释放整体60%的热量,二次冷却区冷却效果的好坏直接关系到铸坯质量的优良,控制二次冷却效果的关键在于控制雾化喷嘴工作参数,以及控制热铸坯的拉速。因此清晰的认识气雾射流以及铸坯拉速对铸坯的影响尤为重要。本文基于气雾喷嘴射流特性,详细分析了喷嘴气水压力对周期性换热的影响规律以及通过改变缸体转速模拟铸坯不同拉速下的换热过程,分析周期性换热特性。并通过液滴粒径识别数字成像法,对实验条件下流场雾滴索太尔平均粒径(Sauter mean diameter-SMD)变化进行测量和计算,分析了平均粒径与气水压力之间的关系。研究结果表明:通过气雾喷嘴对高温旋转空心圆筒进行喷雾冷却过程中,圆筒壁面依次经历了膜态沸腾、过渡沸腾、核态沸腾以及强制对流;(1)在膜态沸腾阶段和过渡沸腾阶段,在气压实验中,壁面平均热流密度随着气压升高分别增大32887.5W/m~2和40891 W/m~2,与水压实验相比热流密度变化更剧烈;(2)核态沸腾阶段,空心圆筒壁面热流密度受水压的影响更剧烈,同时临界热流密度(Critical Heat Flux-CHF)随着水压的增大而提高110208.4W/m~2,CHF受水压的影响更加显著;(3)热模拟缸体转速分别为5r/min、10r/min、15r/min,实验发现单个冷却周期缸体整体的温降随转速增大而减少,整体冷却速度降低,冷却时间增加78s,缸体表面热流密度偏低,临界热流密度CHF值随转速提高降低263057.25W/m~2,莱登弗罗斯特(Leidenfrost)温度点推迟。