旋流喷嘴作为布液器广泛应用于横管降膜蒸发器中,布液的流量和均匀性会直接影响降膜效果和传热效率。本文对一种顶部带有螺旋导流结构的新型旋流喷嘴的流场特性展开研究,通过数值模拟和实验研究相结合的方式,对单喷嘴喷淋的内外流场分布特点以及四喷嘴干涉喷淋的影响因素进行分析。借助Fluent软件,选择VOF多相流模型和Realizable k-ε湍流模型,模拟稳定喷淋工况下旋流喷嘴的喷淋过程,得到了喷淋区域速度场、压力场分布规律。稳定喷淋工况下,水靠近旋流室壁面作旋流运动,旋流室中心位置外部空气从出口处倒流进入旋流室形成空气柱。空气柱形状受螺旋导流结构影响,顶部较细偏向空间容积较小一侧,底部较粗偏心程度较小,空气柱表面有相同旋向的斜面凸起。外部流场的有效喷淋区域表现为空心圆环,周向喷淋密度存在两个波峰,分别位于30°及210°附近,提高入口速度会导致周向喷淋均匀性恶化,对于有效喷淋区域范围影响较小,相同入口条件下,螺旋喷嘴喷淋均匀性优于其优化原型圆台喷嘴。基于单喷嘴的流场分布特性,进行四喷嘴干涉喷淋实验,分析入口压力、喷淋间距、喷淋高度对于干涉喷淋的影响。液滴碰撞会发生融合振荡和破碎,液滴尺寸减小使得空气阻力的作用效果大于惯性力,改变下落位置。增大入口压力可以提高液滴的速度,缩短液膜破碎的距离,加速液滴破碎的过程,有利于干涉的进行,但过大的入口压力会导致大量液滴积聚于中心位置;喷淋间距决定了有效喷淋区域的重叠范围,令干涉区域处于四个喷嘴的喷淋覆盖下,可以提高液滴碰撞的概率和频率;喷淋高度影响喷淋范围和液滴尺寸大小,降低喷淋高度可以提高喷淋密度,但喷淋高度过低时,液滴破碎程度较低,液滴碰撞频率过高,液滴难以穿越干涉中心覆盖整个喷淋区域。相同干涉工况下,螺旋喷嘴干涉喷淋效果优于圆台喷嘴。