火是一把双刃剑,推动人类文明进步的同时,火灾带来的损失令人毛骨悚然,细水雾因其环保、高效、价格低廉等特点逐渐取代哈龙灭火剂应用到市场中,其中喷嘴的设计及其雾化机理的探究是细水雾灭火系统的关键技术之一,离心喷嘴结构简单、运行可靠、雾化质量好,所以本文对离心喷嘴的雾化过程展开数值模拟和实验探究。对离心喷嘴进行相应的简化,建立三维立体物理模型和气液分别进入喷嘴的几何模型,利用Fluent软件的VOF两相流模型和Realizable k-ε湍流模型分别进行单相流入口和双相流入口的数值计算,着重分析了喷嘴的内部流场和出口处参数变化特点,单相流中探究旋流室长度、旋流室直径、出口直径和水的粘性对出口参数、空气芯直径和流量系数的影响。单相流入口旋流室中心为稳定的圆柱状空气芯,出口气相区切向速度和径向速度几乎为零,轴向速度竖直向上,双流介质入口时旋流室内呈现出漏斗状空气核芯,切向速度和径向速度不为零,出口无空气回流,轴向速度数值均为正。制作透明有机玻璃喷嘴,通过高速摄像系统实验观测双流介质可视化离心喷嘴内、外部流场和喷嘴启动过程中的内部填充过程。根据实验结果可得出,双流介质进入离心喷嘴时,旋流室上部是较为均匀的气液混合区,下部至喷嘴出口为圆柱形空气芯;出口雾化锥角随着压力的升高而增大,高压后趋于稳定;雾化锥角随着出口直径的减小而降低;压力较低时,喷嘴内部存在抖动现象,液膜不稳定,高压时抖动有所减缓,出口液膜基本维持稳定;压力越高,液膜破碎距离越短,喷嘴雾化效果越好。基于细水雾灭火离心喷嘴,通过Dual PDA系统实验观测单管输送双流介质离心喷嘴的雾化特性,发现喷嘴流量随压力的升高而增大;在同一水平面上,液滴主流平均速度成正态分布,喷嘴中心速度最高,中心轴线上,距喷口越近主流平均速度越大,压力越高,速度越大;同一水平面上,液滴直径在径向上关于喷嘴中心对称分布,喷嘴中心粒径最小,边缘区域粒径最大,中心轴线处,SMD随着轴向距离的增加而增大,压力增加,液滴粒径整体减小,距喷口越近雾化效果越好。离心喷嘴的雾化过程是复杂的变阻尼的过程,本文的初步探索研究,尤其是双流介质的数值计算和可视化实验探究,为进一步的理论分析和应用提供参考依据。