蒸汽射流直接接触冷凝具有高的传热和传质效率,在能源动力领域得到了广泛的应用,研究蒸汽射流直接接触冷凝现象对相关系统设计具有重要意义。本文利用CFD方法对空气浸没射流、纯蒸汽浸没射流和含空气的蒸汽浸没射流进行了模拟。在空气浸没射流研究方面,采用VOF多相流模型进行气液界面捕捉,模拟了不同浸没深度条件下空气浸没射流的发展过程。采用快速傅里叶变换(FFT)方法,对空气浸没射流过程中的压力和速度振荡进行了分析。利用量纲分析的方法对空气射流的穿透深度进行分析,建立了无量纲穿透深度的计算关联式,并利用模拟结果确定了关联式系数。在纯蒸汽浸没射流研究方面,采用Mixture多相流模型配合两热阻模型进行模拟,研究了喷嘴直径、水温、喷射方向和双喷嘴等因素对蒸汽射流冷凝的影响,并对蒸汽射流的气羽长度、气液界面平均换热系数和流场参数的分布进行了分析。研究结果表明,Mixture多相流模型配合两热阻模型可以较好的模拟蒸汽浸没射流冷凝现象;气羽核心区存在着压缩波和膨胀波;在气羽末端存在着压力峰值,并且随着喷嘴直径的增大,峰值有可能会大于喷嘴出口处的压力;随着水温和入口压力的升高,无量纲气羽长度逐渐增大。在研究含空气的蒸汽射流直接接触冷凝时,为了能够将空气的影响考虑在内,构造了新的冷凝模型。采用Mixture多相流模型和修正后的冷凝模型,模拟了不同入口压力的影响,并对流场内的各参数分布进行了分析。模拟结果表明,在蒸汽冷凝的气液界面处,存在着空气局部聚集的现象;整个射流区域可以分为蒸汽核心区和空气-水组成的湍流射流两相流动区;空气的存在会导致射流过程的扩散程度增强。