燃油喷嘴常作为发动机燃烧室内的燃烧核心部件所使用,其工作性能影响了发动机等热动力设备的比冲量、稳定性及使用寿命。离心式喷嘴因其机械性能好、结构简单、雾化效果稳定等优点常应用于各种燃烧设备的复杂工作环境中。本文采用粒子动态分析系统与高速摄影系统相结合的喷雾测试实验方法,与喷嘴流动的数值仿真相结合,系统分析了离心式喷嘴的内部流动、锥形液膜破碎及雾场分布特性,研究了不同扩张角对近喷口区域内外流场的作用规律,得到了不同注入条件下离心式喷嘴锥形液膜的破碎特性及所形成雾场的空间分布,为离心式喷嘴的结构设计提供指导。（1）离心式喷嘴近喷口区域的内外流动特性分析。对不同等直段宽度离心式喷嘴喷口扩张角位置的内部流动进行仿真,研究了不同压力条件下喷嘴扩张角开口度与高度对液膜流动的影响,揭示了不同扩张角结构喷嘴的内部流动对外部雾化的作用规律。随着喷口扩张角开口度的增大,等直段较宽的喷嘴模型的液膜切向流速下降,径向流速增加,喷雾锥角随扩张角的增大而减小;等直段较窄的喷嘴模型液膜切向速度减小,而径向速度先减小后增大,喷雾锥角随扩张角的增大出现先减小后增大的变化。随着喷口扩张角高度的下降,两组喷嘴模型的液膜径向速度增加,切向速度保持不变,喷雾锥角随着扩张角的增大而增大。（2）压力条件对离心式喷嘴液膜破碎及雾化的影响研究。设计不同旋流槽数量的小尺寸离心式喷嘴模型并进行喷雾测试实验,研究了不同旋流槽数和注入条件的锥形液膜流动破碎特性和雾化性能。在注入压力在0-0.5MPa的范围内,压力的增加使液膜破碎长度与破碎时间减小,雾场雾滴流速增加,SMD（索特尔平均直径）减小;旋流槽数量的增加使液膜破碎长度、破碎时间与喷雾锥角减小,雾场雾滴流速与SMD减小,雾场浓度增大且粒径均匀性提升。结合实验数据对锥形液膜色散方程进行求解,得到了两喷嘴液膜表面波增长率的变化规律,从理论的角度解释了旋流槽数的增加导致锥形液膜破碎长度减小的原因。将公式求解所得的破碎长度与实验结果进行对比验证,并根据实验数据修正了小尺寸喷嘴锥形液膜破碎长度的经验预测公式。（3）双离心式喷嘴集成雾化的雾场分布特性研究。针对两喷嘴安装距离分别为60mm与100mm所形成的集成喷雾的雾场分布进行实验测试,得到雾场不同区域的雾滴粒径、浓度与与速度分布特性,分析雾场中雾滴的碰撞效应对两喷嘴中心区域雾场的影响规律。发现两喷嘴流量的增加使横向截面的平均SMD减小,纵向截面的平均SMD保持不变,轴向速度增加,中心区域的雾滴发生碰撞的数量增加。喷嘴间距的增加使雾场平均SMD减小,横向截面的轴向速度增加,纵向截面的轴向速度减小。结合开放平台的两液滴的碰撞作用机制对不同流量下雾场中的雾滴碰撞融合与分离概率进行分析,对实验结果进行了对比验证。