大气压等离子体射流（APPJs）由于不受放电间隙尺寸限制,能够在开放空间产生富含多种活性成分的低温等离子体,在材料、环境和生物医学等领域有着广泛应用前景,近年来已成为国内外低温等离子体领域的研究热点之一。APPJs的行为受电极结构、驱动电源、工作气体、传播环境等多种因素影响。射流传播的环境气体决定所产生的活性粒子的种类,为了满足不同应用的需要,往往需要采用合适的方法对传播环境进行调控;电极结构不仅直接影响射流的产生和传播特性,同时也是决定活性粒子浓度及其时空分布的关键因素。因此,优化大气压等离子体射流的产生装置,调控射流的传播环境,探索等离子体射流在不同条件下的行为特点,是目前面向应用开展大气压等离子射流研究的重要方面。本文采用二维轴对称等离子体流体模型,并耦合中性气体流动动力学模型,对氩气环境和氮气环境中传播的氦等离子体射流,及不同电极结构下的空气中传播的氦等离子体射流进行了数值模拟。论文详细研究了不同条件下大气压等离子体射流的动力学特性,具体研究内容和研究结果如下:在第三章,模拟研究了正极性脉冲电压驱动的氦等离子体射流在氩气环境中的传播行为,尤其是下降沿二次放电后及脉冲电压结束后余辉阶段的射流特性;分析讨论了电压脉冲宽度对射流传播行为的影响。模拟结果显示,脉冲电压上升沿放电产生的初次等离子体射流（正射流）以子弹的形式在氩气环境中传播,且子弹具有较大半径的环形结构,在模拟条件下其环形结构的半径几乎保持不变。脉冲APPJ的传播长度主要取决于正射流的传播距离。不同于初次射流,脉冲电压下降沿放电形成的二次射流（负射流）,表现为连续的电离通道,且最大电离率一直位于介质管内。在二次射流的传播过程中,初次正射流几乎停滞传播,但并没有消失,导致正负射流共存模式出现,即子弹和连续电离通道同时被观察。电压脉冲结束后,等离子体子弹消失,整个射流转变到连续传播模式。脉宽增加,积累电荷产生的反向场增强,导致射流根部出现径向扩散现象。在第四章,通过二维数值模拟,对比研究了大气压氦等离子体射流在氩气环境和氮气环境中的传播特性。模拟结果显示,当电压上升沿激发的初次射流在介质管中传播时,其行为几乎不受环境气体种类的影响,但当射流离开介质管后,它们的放电行为有很大不同。在氩气环境中,射流在传播过程中始终保持环形结构,而且由于氦气和氩气之间的对流扩散系数相对较大以及氩气中较低的击穿电压,导致射流沿径向有一个较大的扩展。而在氮气环境中,射流在首先呈现出环形结构,随着传播距离的增加,环的半径也随之减小,最后变成圆盘形结构。在管口附近,初次射流在氩气中的传播速度比氮气中的射流速度明显要高,当射流远离管口后,射流在氩气中的传播速度快速下降,而射流在氮气中仍然保持较高传播速度,最后导致射流在氮气中有一个较长的传播距离。不同于上升沿的初次射流,在氩气环境中,脉冲电压下降沿放电产生的二次射流传播速度在管内高于氮气中的二次射流速度,而且产生的电子密度也相对较高。在第五章,通过二维数值模拟,对比研究了针-环-板电极结构下,环电极位置不同及环电极接不同电压时的射流行为。结果显示,在模拟条件下,不论环电极位置如何,环电极接地情况下射流的电子密度都要高于环电极接高压时的电子密度,而且射流的结构也不受环电极位置的影响。但两种情况下射流传播速度和传播距离会随环电极位置的不同而变化,当环电极距离管口较远时,环电极接地时射流的传播速度高于环电极接高压时的射流速度,相同时间内射流传播距离较长;当环电极向管口移动时,环电极接地时的射流速度减小,而环电极接高压时的射流速度增加。这表明当环电极与管口的距离小于一定值后,环电极接高压时射流速度和传播距离会高于环电极接地时的射流。在实际应用中,可以根据需要通过改变环电极位置及所加电压来控制射流行为。