超音速气—雾两相瞬态流动特性对低温等离子体—液相反应体系的传质与混合具有十分重要的影响。本文研究由拉伐尔喷管产生的高速气—雾两相流发生过程中动量传递的弛豫现象，为这一特殊的反应体系提供流体动力学基础。 针对该体系的瞬态特性，本文首次建立了喷管内和管外射流区超音速气—雾两相流体动力学模型并进行了计算机模拟。考虑拉伐尔喷管内的稀薄效应、可压缩性和非等温性对于相间动量传递的影响，用一维喷管两相流模型表达了弛豫过程中两相流体动力学参数非平衡变化特征。数值模拟结果表明，动量传递弛豫时间仅为1×10^-2ms量级，而弛豫过程中相间动量传递通量高达1×10⁴Pa量级。对喷管外气—雾两相有约束边界的湍动射流，以相间动量传递为两相之耦合条件，分别对气相和雾粒相采用k-ε模型和颗粒轨道模型描述。根据雾粒相的稀疏特性，对两相采用统一的欧拉方法求解，改进了数值计算方法。数值模拟结果表达为连续的气相和雾粒相速度场信息，可与实验观察结果直观地进行比较。喷管外气—雾两相射流弛豫过程中动量传递同样具有突出的瞬态特性，其弛豫时间及动量传递通量与喷管内过程略有差别，但均在同一数量级。 采用激光多普勒测速技术对喷管外高速空气—水气雾两相射流中雾粒的速度场进行了测量，获得了雾粒时均速度和脉动速度分布的信息。雾粒时均速度从数量级及分布趋势上与数值模拟结果均一致。脉动速度大小随时均速度同步变化的现象证明了本文使用的k-ε模型描述高速气—雾两相射流湍动能分布的正确性。 本文的研究为超音速低温等离子体—液相反应体系提供了一个流体动力学 四)11大学博士学位论文表达工具。研究结果表明，拉伐尔喷管内和管外气一雾两相射流均具有瞬间、高强度的相间传递特性，可望与低温等离子体等瞬态活性物质反应体系的特殊要求相匹配。 采用与本文类似的方法，可以进一步研究弛豫过程的传质现象，更加全面地掌握该体系的特性。