气体二氧化氯作为一种高效、广谱、绿色安全的新型杀菌消毒剂在空间消毒领域具有广阔的应用前景,但是目前低浓度二氧化氯气体发生装置和检测技术无法满足其使用要求。为此,本文在课题组研制的高浓度二氧化氯气体消毒装置基础上,设计了一种能够实现高浓度二氧化氯气体与空气快速均匀混合稀释的文丘里混合器,并基于CFD数值模拟技术,结合正交试验和响应曲面优化设计方法,对混合器进行模拟优化研究。本文设计了一种喉部带有气体分布器的文丘里混合器,然后利用Fluent软件对混合器的混合效果及压降进行了模拟研究。考察了不同湍流模型对混合模拟结果的影响,结果表明不同湍流模型对混合模拟结果影响不大,最终采用RNG k-ε模型进行模拟研究;考察了工艺参数和混合器结构参数对混合效果和压降的影响规律。以获得最优混合效果和较小压降为目标,选择混合工艺参数和混合器结构参数为试验因素,利用正交试验对混合器进行初步优化。分析正交试验结果,发现对于混合效果来说各因素的重要程度为:喉口直径>出口锥角>入口锥角>空气流量>二氧化氯气体流量,并得到了混合效果最佳的水平组合,但是模拟结果显示该组合虽然混合效果较佳,但压降很大;对于混合器压降来说各因素的重要程度为:喉口直径>空气流量>出口锥角>二氧化氯流量>入口锥角,并得到了压降最小的水平组合,虽然模拟结果显示该组合虽然压降较小,但是其混合效果达不到要求。在正交试验优化的基础上,本文采用响应面优化方法,在保持混合工艺参数不变的情况下对混合器进行二次优化。优化结果显示当喉口直径18mm,入口锥角20°,出口锥角4°时,混合不均匀度为0.0058,压降为2.49KPa,与正交试验结果对比,该组合下混合器混合效果最佳且压降较小。最终根据优化结果完成了混合器的加工制造。