离心喷嘴雾化特性直接决定了燃烧室的燃烧效率、燃烧稳定性以及燃烧室内温度分布等对燃烧室性能影响巨大的参数。扩口式离心喷嘴有着仅靠扩张段就可以实现调节雾化锥角等优点而被工程所应用,但目前国内外学者对于扩口式喷嘴雾化特性的已有研究中存在规律不一致甚至截然相反的结论。而喷嘴雾化特性又是由喷嘴内部流动特性决定的,因此本文以扩口式离心喷嘴为研究对象,结合试验、数值模拟及理论分析的方法,开展不同结构/气动参数下喷嘴内流特性的机理研究。本文首先搭建了雾化试验台,采用高速摄影和PDPA对喷嘴油雾场进行测量。对数值模拟方法进行研究后选用隐式VOF模型结合RSM湍流模型的数值模拟方法,并进行网格无关性验证和数值模拟结果验证。根据喷嘴流量系数等流动特性经验关系式选定研究参数,并开展数值模拟研究,计算了不同扩张角度、扩张比、DS/D0、等直段直径和供油压差下的喷嘴内流场,得到了流量系数、液膜厚度、雾化锥角、喷口速度随单结构参数的变化规律。最后对喷嘴进行试验研究,总结了流量系数的单参数经验公式,并结合试验与数值模拟结果总结了不同模态的流动规律及形成机理。在旋流室内液相主要以切向速度为主,且速度分布遵守动量矩方程;轴向速度在等直段处产生阶跃并在空气核两侧保持稳定;径向速度是在扩张段内由切向速度转化而来。扩张角、扩张比参数的改变对喷嘴流量特性不会产生影响,但会对流动特性产生影响;增大喷口直径或DS/D0会增强旋流强度,不仅改变扩张段内的流动状态,还会降低流量系数。受扩张段及内部结构参数影响,液膜在扩张段内呈始终附壁流动、大供油压差附壁小供油压差分离、始终未附壁三种模态。随着扩张角的增大,雾化锥角不是单一的变化规律,而是呈先增大后减小的趋势,且不同油压差下雾化锥角峰值及其对应的扩张角有所差异。DS/D0或等直段直径的增大后,喷嘴旋流强度增大,径向速度比重增大,促使液膜附壁流动。小扩张比时扩张段内分离涡无法达到使液膜附壁的目的,雾化锥角小于扩张角;增大扩张比后增加了射流在扩张段内的发展区域,射流将绕过分离涡区域转变为附壁流动状态,雾化锥角与扩张角相同。