在钻井过程中,提高钻速需要及时、有效地清理井底岩屑,避免钻头对岩屑的重复破碎。因此,需要充分发挥钻头的水力作用。经过大量的实验与探索研究,发现在同等条件下,自激振荡脉冲喷嘴产生的射流比连续射流具有更高的瞬时能量,可以更有效地发挥净化井底、辅助破碎岩石的作用。本文主要对自激振荡脉冲喷嘴进行数值模拟分析,旨在弄清自激振荡脉冲喷嘴形成脉冲射流的机理、振荡腔室谐振的条件,从而为脉冲喷嘴的结构设计提供理论依据。主要内容包括：根据已有脉冲喷嘴腔室结构,借助ANSYS—CFD流体动力学软件,开展了常规自激振荡脉冲喷嘴的三维腔室流场的数值模拟计算,分析脉冲喷嘴的流场特性和出口处的脉动特性；研究了脉冲喷嘴射流特性的评价理论,提出利用方差、标准差系数两个参数来定量评价喷嘴脉冲射流特性的方法；针对常规脉冲喷嘴的结构形式,开展了改变上下喷嘴尺寸比例、下碰撞壁夹角以及上碰撞壁夹角等参数条件的喷嘴流场数值模拟。通过数值模拟结果的对比分析,掌握了喷嘴射流特性对振荡腔室结构参数变化的敏感性规律：当下碰撞壁夹角为120°时,射流的离散程度较高,随着夹角继续变大,射流的离散程度将减弱；而随着上碰撞壁夹角增大,射流的离散程度将增强,当夹角为90°时,射流的离散程度较好；指出影响脉冲射流特性的主要结构因素有腔壁形状、振荡腔室形状、出口形状等；提出了非圆形出口、新型振荡腔室等脉冲喷嘴结构新方案,并针对各种新结构喷嘴的射流特性进行了数值模拟分析,结果表明不同腔壁产生的脉冲射流的性能高于振荡腔室的作用；新型振荡腔室脉冲喷嘴射流的脉动性能要优于常规的脉冲喷嘴；分析了脉冲喷嘴射流特性随喷距变化的规律；结合PDC钻头、牙轮钻头的破岩机理和水力学特性,分析并探讨了两类钻头选用脉冲喷嘴的原则。本文的研究结果对脉冲喷嘴的科学设计及合理应用具有指导意义。