首先应用流体力学和两相流理论发展了内混式空气雾化喷嘴的基本计算方法，并对其结构设计和材料选择进行了分析探讨。然后，对多种不同几何结构参数的一系列喷嘴，利用两种不同粘性的工质，在四种工况参数条件下进行了大量雾化特性试验，分析研究了油孔面积、气孔面积、气孔数、气液交角、喷孔面积等几何参数和气液比、油压、气压、混合室压力等工况参数对液雾平直径MMD的影响规律。第三部分，基于上述试验得出的定性结论，针对炼油厂常减压加热炉，设计和试验研究了一种新型内混式气动雾化重油喷嘴，取得了有很好应用价值的喷嘴设计用试验数据，得出了合理选择这种喷嘴结构形式、几何尺寸、喷嘴混合腔压力以及气液质量比的方法，可以同时得出很好的雾化细度以及要求的火焰长度(刚度)。所设计喷嘴已投入，并在常减压加热炉取得3—7％的节油效果。最后，基于先进的气泡雾化理论，把气泡雾化的机理应用于内混空气雾化喷嘴的设计中，设计出了三次雾化内混式空气雾化喷嘴，进行了喷雾实验、流量特性试验和喷油点火试验。实验表明：这种喷嘴具有雾化粒度小且气耗小的特点，可以成为一种高效节能喷嘴。