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工业生产中粉尘浓度上升,对生产安全造成极大的隐患,而粉尘中粒径较小的呼吸性粉尘会导致工作人员尘肺病。目前针对粉尘主要采用水介质喷雾的湿法降尘,而对于粉尘中的呼吸性粉尘,普通喷嘴的雾化粒径较大,雾化效果很不理想。Hartmann哨型超声雾化喷嘴作为一种流体动力式喷嘴,利用本身结构能产生超声,其雾化后雾滴粒径可以达到十几微米,能够有效的使呼吸性粉尘沉降。本文通过分析前人对于Hartmann哨发声机理及超声雾化机理,结合自激振荡喷嘴及气泡雾化喷嘴优点设计提出超声激振喷嘴,并分析谐振腔、碰撞壁等结构参数及气液两相混合后对于超声激振喷嘴内部流场的影响,同时分析计算谐振腔结构与声压关系。利用流体动力学软件FLUENT对液体工质情况下超声激振喷嘴内部流场进行了模拟,模拟主要分析喷嘴不同结构参数下(碰撞壁角度α、谐振腔直径d、谐振腔深度l、谐振距离L)喷嘴内部流场及流体灌入和冲出谐振腔的效果,进一步分析产生超声强度与灌入效果的联系。结果发现流场内速度分布及压力分布都是层状分布,并有涡旋的产生,根据流体灌入和冲出谐振腔的效果得出结构参数设计范围:α = 60°-70°、l = 3-4 mm、d= 4-6mm、L= 5-7mm,为之后研究提供参考。通过FLUENT软件中的声学模块对超声激振喷嘴关键结构谐振腔声学特性进行模拟,模拟主要分析谐振腔不同结构参数下(谐振腔直径d、谐振腔深度l、谐振距离L)超声激振喷嘴声压的影响,并把谐振腔灌入和冲出效果与声压进行联系,验证喷嘴结构参数,根据声压和流体灌入情况分析,得出流体灌入和冲出谐振腔效果较好时是谐振腔产生声压较大的结构参数。利用FLUENT软件中的的VOF模型对气相与液相同轴进入喷嘴的流场进行模拟,模拟主要分析气相在喷嘴内的运动变化情况及不同进口压力和不同进口气含率下的气相分布及速度变化情况。模拟结果表明气相与液相同轴进入喷嘴后由于两种工质不相容且粘度不同,会出现速度差,气相工质会在管壁附近和对称轴处不断聚集在一起形成气泡,最后进入喷嘴内腔;当进口压力不变时,进口气含率越大,喷嘴内气相越容易聚集成气泡,且内腔中气泡体积越大,同时喷嘴内流体速度有所增大;当进口气含率不变时,压力越高,气泡越容易聚集但喷嘴内腔区域含气量变化不大,进口压力越高喷嘴内流体速度越大,根据分析,进口气含率为20%～30%,进口压力4～5MPa喷嘴内腔气相工质较多,对于喷嘴内腔液体工质湍流扰动较强。