目前人们对高速液体射流雾化机理认识有限,尤其对一次雾化的初始扰动源了解还不够,而初始扰动源于喷雾上游的喷孔内部流动。本文对喷孔内部流动及近场喷雾结构进行了试验与数值模拟研究,采用阴影法对研究区域进行高速闪光拍摄,用开源CFD程序代码对相同区域进行数值计算。搭建了以高压共轨系统为基础的高速闪光摄影装置,装置原理为在暗室环境下,利用数码相机B快门,通过高速闪光瞬间曝光记录成像。设计加工了以有机玻璃为材料的透明喷嘴帽替代原有金属喷嘴尖梢部分模拟实际的压力室与喷孔。为了清晰观察喷孔内部流动结构及近场喷雾结构,利用自制转接环将长距离显微镜与数码相机匹配,对喷孔与近嘴区域的喷雾进行27倍放大。自行研制的延时控制模块有效解决了手压快门抓拍的困难,使得闪光时刻与目标拍摄时刻同步。试验对不同结构的喷嘴不同轨压下进行拍摄试验,对比分析不同喷嘴内部流动结构对雾化的影响。拍摄结果显示,喷嘴内部存在空穴与强湍流,空穴与强湍流促进了近嘴区域的燃油的雾化,孔内的空穴分布结构对喷嘴结构极其敏感,导致了近嘴区域喷雾结构变化多样。在linux系统下,在开源CFD代码——OpenFOAM基础上建立数学模型。数学模型是基于大涡模拟(LES)湍流模型和流体体积法(VOF)对燃油在喷孔内部的流动和近嘴区域的射流雾化过程进行了数值模拟,模拟过程中,运用大涡模拟方法求解气液相的湍流流场,运用流体体积法(VOF)追踪气液两相流体的界面。模拟结果展现了带压力室喷嘴喷雾初始阶段油束尖梢形成的“伞状”形态及其破碎机理与试验拍摄结果相符,验证了K-H不稳定波的增长是导致射流雾化的原因。深入分析射流表面初始扰动源是液体内部湍流扰动和喷孔出口处边界层松弛共同作用的结果。对无压力室喷嘴的射流表面呈现显著非轴对称扰动,该扰动加剧了空气卷吸,促进了燃油破碎；在喷孔内添加略大于孔直径的气泡,结果发现气泡在被挤压过程中吸收了部分动能,使得射流表面非轴对称强度减弱。