目前,传统稀土氧化物的生产工艺效率低、原材料损耗大、环境危害严重,因此在当代绿色化工的大前提下,寻求一种稀土氧化物高效、经济、环保生产的新工艺已迫在眉睫。本论文依据稀土氯化物直接热解制备稀土氧化物的新思路,设计制作了文丘里管喷雾热解水模型装置,并进行了水模型实验研究。首先通过改变反应装置的大小径比、反应装置的引流管内径、气相流量,液相附加压力,液相密度、液相粘度等条件,考察了液相带入量的变化。同时,将PIV装置的摄像技术与数字图像处理技术相结合,考察了不同条件下水模型装置的喷雾效果。最后,选用数值模拟的方法对装置内部浓度场及速度场进行了考察,并得出如下结论：(1)当反应装置结构参数一定时,液相带入量主要受两方面的影响,一方面是气相流量的大小；另一方面是液相入口附加压力的大小。实验过程中,两种作用力相互作用影响着液相吸入量的多少。文丘里管大小径比10：1为宜,不能过小,否则会严重影响液相带入量。同时,实验还得出液相带入量的经验公式：V=1.6719P0.7895Q0.3846ρ0.1741μ-0.9636d2.1944n-0.8611(2)确定了基于PIV技术与数字图像处理技术相结合的雾化效果研究方法,通过图像数字化处理的方法验证了液相带入量的影响因素。同时,考察了雾化效果的影响因素。液滴雾化效果的影响因素主要有两点：一方面文丘里管扩散段流体的回流的作用；另一方面是液相带入量的影响,液相带入量过大,雾滴密度较高,易在运动过程中相互之间融合,致使雾滴尺寸变大。(3)通过对射流反应器内部区域横向直线、纵向平面上速度的分析,流体在反应器内文丘里前段管道速度逐渐减小,经过一定距离后,速度场水平稳定。在文丘里管尾管扩展段位置,流体能形成闭合环流,流场以s型曲线波动前进,此种状态下,反应器内的气液两相在尾部变径管道的停留时间会增大,对雾化效果、混合效果产生较大影响。