气泡雾化喷嘴具有结构简单、雾化质量高、能耗低等优点。目前已广泛应用于液体燃料燃烧、喷雾冷却、喷涂、灭火等领域。为了进一步拓展气泡雾化的应用领域,本文针对一种用于喷雾结冰的低压小流量气泡雾化喷嘴开展了研究工作。首先,本文设计了一种内旋流耦合金属丝网气泡切割结构的气泡雾化喷嘴,气、水在一级混合室完成初步混合后,经多个旋流通道进入二级混合室进行充分混合;然后,气液两相流体被金属丝网切割成为均匀的泡状流,经异型喷口喷出。其次,本文对气泡雾化喷嘴的流量特性进行了实验研究,工作压力、气液质量流量比（ALR）和喷口截面积是影响喷雾流量的主要因素,随着工作压力的提高、ALR的降低或喷口截面积的增大,喷雾流量将增大。气泡雾化喷嘴的流量系数在0.1左右,随着ALR的增大逐渐减小。再次,本文利用马尔文激光粒度分析仪诊断分析了内旋流气泡雾化喷嘴的雾化特性,工作压力、ALR和喷口孔型是影响雾化质量的主要因素。在相同的工作压力下,提高ALR将有助于提高雾化质量、减小雾化颗粒平均直径;在ALR不变的前提下,提高工作压力可显著改善雾化质量。相对于圆形喷孔而言,异型喷孔—尤其是方形和缩放形喷孔—可在相同工作条件下获得更加优良的雾化效果,这说明加强喷口扰动有助于促进微小气泡的破碎。然后,本文利用高速摄像仪和激光相位多普勒干涉仪（PDI）诊断分析内旋流耦合金属丝网气泡雾化喷嘴的内部流动特性和外部喷雾特性。可视化图像显示,金属丝网有助于将弹状流转化为泡状流。喷雾诊断结果显示,耦合气泡切割器后,喷嘴雾化质量得到了改善,颗粒平均直径D50减小了2微米左右。最后,本文针对喷嘴喷雾能耗进行了理论分析,气体膨胀过程和粘性耗散过程是最主要的耗能过程,其占比分别达到46%、30%左右。因此,在改良喷嘴上应重点从膨胀耗功方面来降低其功耗。本文研究结果满足项目委托方提出的各项技术要求,相关数据为气泡雾化喷嘴的设计与应用提供了指导作用。