冲击射流作为一种具有高强度的冲击效应的独特流动现象,具有丰富的工程应用背景,如切割粉碎、表面清洗、大空间和隧道的射流通风系统、射流元件等,因此冲击射流具有较高的理论研究价值。在大型商城、工业厂房等层高较高场所的空气调节设计中,气流组织方式直接决定了能量的利用率以及舒适度,对于矿井、隧道、地铁等大纵深的场所,射流通风系统可以控制污染物浓度,保证空气质量。而射流元件具有多种优点使其在各种工业控制领域得到广泛应用,由于其小尺度空间内的高压高速射流造成的强剪切、强流动分离及强冲击,可能导致流动失稳影响控制的稳定,因此本文对某射流元件为原型简化得到的近距离平板冲击射流特性进行研究,掌握其涡系流动规律及其影响因素。为了研究淹没冲击射流在小冲击距离下的流动结构,采用粒子图像测速技术(PIV)对淹没碰撞射流的间隙及其周围区域进行了流场测量。在实验中,测量了6个冲击距离(2 mm到10 mm)和5个体积流量(0.1 L/min~0.5 L/min)的流场。采集了间隙内涡系的直观图像,分析和总结了射流冲击参数对流动结构和流动特性的影响。采用正交分解(POD)分析方法对流场测量数据进行分析,得到主流结构,并确定不同能量模式对总能量的贡献。对某些工况采用压力探针技术进行了实验测量,结果表明射流参数仅对3倍喷口直径以内的压力产生影响,对此范围外的测点压力几乎没有影响。通过雷诺相似放大模型的数值模拟,对比了各种仿真模型对射流间隙处流场的预测能力,根据射流间隙的求解结果与实验结论的吻合程度确定大涡模拟(LES)方法更适合于射流冲击平板间隙流场的数值模拟。运用大涡模拟方法对某射流元件原型进行求解,得到了真实工况中,亚毫米尺度内的涡系结构并对接受孔恢复压差进行了分析。结果表明不适当的参数匹配会引发射流的自激振荡现象,造成其稳定性下降。