本文以水煤浆气化技术为背景,研究了同轴双通道喷嘴的中心通道壁厚对液体破裂过程的影响。采用高速摄像仪对低黏牛顿流体和高黏水煤浆在喷嘴端部的液体/浆体卷吸现象及振荡频率特征进行了研究；采用大涡模拟/流体体积法(LES/VOF)并结合喷嘴特点对液体雾化特征进行了分析。具体内容总结如下：1.采用水和水煤浆两种典型的液体/浆体为实验介质,发现了喷嘴端部的液体/浆体的卷吸现象。当气速大于一定值时,液柱表面生成一个轴对称的“液团”结构。“液团”的大小和轴向位置主要由气体射流速度、液体射流速度和中心通道壁厚决定。当实验介质为水时,在固定喷嘴尺寸条件下,气速和液速一定时,“液团”的大小和出现位置保持不变；当实验介质为水煤浆时,与水的不同之处在于当气速大于一定值后,将出现水煤浆“液团”的周期性波动现象。对不同实验介质射流时的卷吸过程进行了临界条件的划分,用总压守恒理论得到了“初始卷吸”和“完全卷吸”两个条件下的临界气速预测公式。2.研究了中心通道壁厚对水和水煤浆液柱波动频率的影响。液柱波动频率与气、液速度均呈正相关的关系；当液体速度ul和中心通道内径Do近似相等时,随着L=a/b(a为中心通道壁面厚度,b为环隙通道厚度)的增长,波动频率呈减小趋势。波动频率满足公式f∝UC/δr(UC为气液对流速度),气液初始接触点Xr处的涡层厚度δ=δ0+c2a(δ0为喷嘴出口初始涡层厚度),水和水煤浆的系数分别为c2=0.071和0.047,表明喷嘴中心通道壁厚对低黏度牛顿流体的影响要大于对非牛顿流体水煤浆的影响。提出了涡层放大系数Cm对中心通道壁厚的影响大小进行评估。3.应用LES/VOF法对同轴双通道喷嘴进行了液体射流从层流到湍流的数值研究。针对不同喷嘴边界条件的设置,提出了量纲1参数K=δ0/a。对K值较大的喷嘴,其液柱不稳定表面波的形态对进口速度分布相对于小K值喷嘴更加敏感。以K为判据,得到了对不同尺寸同轴双通道喷嘴针对性较强的数值模拟方法。分析了液体内部流场,发现在轴对称破裂时,液柱的断裂是一个逐渐加速的过程。在表面张力主导的破裂中,只要受扰动产生表面波动,液柱最终必将在波谷处发生断裂,其驱动力即为表面张力产生的附加压力,这是一个不可逆过程。获得了液柱波谷及卫星液滴的演化和生成特征。4.采用LES/VOF方法对喷嘴端部液体卷吸过程的机理进行了分析。喷嘴端部回流区射流气体驻点处的液柱内部压力处于较大值。当射流气速增大时,气体驻点逐渐向下游移动,气液界面逐渐向气体通道靠近,由此导致了喷嘴端部附近的气流回流区逐渐变为狭长的带状。喷嘴端部附近的液柱外层液体从上游的负速度向下游的正速度过渡,中间某一位置存在液体驻点。气、液驻点的轴向距离随着射流气速的增大而减小。“液团”结构内存在回流运动,射流气速的增大使得“液团”内回流速度增大。“初始卷吸”的液体时均最大回流速度约为-ul,而“完全卷吸”的液体时均最大回流速度约为-3ul。