无人机与自走式喷杆喷雾机施药已成为我国大田植保作业的主要方式。作为植保装备的关键部件,喷嘴的性能尤其是其雾化特性,严重影响着植保机械的整机性能与作业效果。扇形喷嘴相比于其它喷嘴,具有流量范围宽、雾角大、低压下雾化性能好等特点,正逐步广泛运用到植保与灌溉领域。本文通过数值模拟与试验研究相结合的方法来研究扇形喷嘴的雾化特性,为扇形喷嘴的进一步推广和应用提供理论参考。本文研究内容具体包括以下几个方面:（1）针对扇形喷嘴变参数下内流场影响问题,建立扇形喷嘴水体模型。在ANSYS FLUENT计算喷嘴的入口直径、相对切深、切槽角、入口圆柱段长度、入口压力对喷嘴内流场速度以及压力的影响。研究表明:在喷嘴切槽角附近轴线上内流场速度增幅大小按照孔径、相对切深、切槽角的由小到大速度由大到小分布,而入口压力的大小对于速度增幅的影响与之相反,不同大小的入口圆柱段长度的喷嘴在切槽角附近轴线上速度增幅相同。在轴线末端处的速度大小也按照孔径、相对切深、切槽角、入口压力由小到大的顺序速度也由小到大分布。在轴线末端处的速度大小不受入口圆柱段长度的影响。在扇形喷嘴切槽角附近轴线上压降大小按照孔径、相对切深、切槽角由小到大的顺序压降由大到小分布。而入口压力对于压降的影响与之相反,在切槽角附近压降大小不受入口圆柱段长度的影响。（2）针对扇形喷嘴雾化特性问题,在ANSYS FLUENT中基于Taylor Analogy Breakup（TAB）破碎模型,采用Eulerian-Lagrangian连续相与离散相的耦合算法,实现了扇形喷嘴的液滴破碎、雾化形成及气液两相流场的非定常数值模拟,完成了喷射压力与喷雾高度两个参数对扇形喷嘴液滴速度、液滴直径、离散相模型（DPM）质量浓度、液滴通量（N）等雾化特性参数的影响研究。研究结果表明:随着喷射压力的升高,液滴的速度就越大,液滴在计算域内平均停留时间越短,在计算域停留的液滴数越少;液滴索特平均直径（SMD）、液滴体积中值直径（VMD）、数量中值直径（NMD）随着喷射压力的升高越来越小,且SMD在压力为0.3MPa后液滴直径减小的趋势变大;不同采集面上液滴DPM质量浓度不受喷射压力的影响,喷射压力越高导致液滴的SMD越低从而导致液滴的数量通量越大。喷雾高度越高,速度较大的液滴数占比越少,也就是液滴的轴向速度越小,液滴的轴向平均速度随喷雾高度的升高而越来越低并有下降变缓的趋势;不同喷雾高度下,液滴的粒径分布以及累计分布类似,喷射压力为0.1MPa～0.3MPa时粒径呈现一个正太分布且分布趋势大致相对120μm对称,在无风状态下喷雾高度对粒径影响不大;液滴DPM质量浓度随喷雾高度的增加而减小,随着喷雾高度的增加,由于喷雾覆盖面积的增加从而导致液滴数量通量的减小,这与喷射压力对液滴数量通量的影响原理并不一样。（3）利用激光粒度仪试验台与PAQXOS-RODOS软件,分别完成了不同喷射压力以及不同喷雾高度下液滴粒径分布以及SMD等数值的试验验证。研究表明:不同喷射压力下和不同喷雾高度下试验和模拟计算所得到的SMD变化趋势一致,整个过程的误差都没超过10%。喷射压力为0.13MPa时,试验的SMD值要比模拟SMD值要大,随后试验的SMD要比模拟SMD要小,试验和模拟计算都表明喷雾高度对液滴SMD值没有影响。