湍流一直是流体力学范畴内研究的热点与难点之一。圆湍射流也一直是研究者们关注的焦点。在圆湍射流中存在由于剪切层产生的拟序结构,一般采用RANS方法模拟的圆湍射流结果都只能得到时均流动特征很难获得湍流场中拟序结构的演化过程。但大涡数值模拟方法(LES)计算过程主要是对于湍流中较大尺度的涡采取滤波函数法直接进行计算,而对于湍流中存在的小涡,需要通过亚格子模型来封闭进而模拟,从而使得计算过程中可以获得更多的湍流信息,大涡模拟方法随着计算机技术的提升,目前逐渐被广泛采用,成为替代雷诺平均方法计算工程中湍流信息的主要手段。本文借助于大涡模拟方法首先对圆湍自由射流流场的湍流特性与空气动力学特性进行了分析,得到的结果与经典射流实验结果进行了对比验证,说明了大涡模拟对圆湍自由射流的模拟结果具有可靠性。将大涡模拟计算结果与RANS方法模拟得到的湍流射流结果相进行了比较,对于平均速度及二阶雷诺应力的预测,大涡模拟结果均比RANS方法得到的结果要好,从而验证了LES方法比RANS方法更具有一定的优越性。采用LES方法开展了对有伴随流存在的射流结构及空气动力特性的分析研究。对比了不同速度比条件下平行射流的大涡模拟结果后发现,随着速度比的增大,平行射流的轴向速度衰减速率下降,明显低于自由射流,而且平行射流核心长度增加;平行射流与自由射流特性呈现出明显的不同,随着伴随流速度的增加,射流卷吸能力增强,同时也抑制了射流的对外扩张,从而射流半宽度逐渐减小。在喷射器工作过程中,存在着工作流体与引射流体的不断混合、撞击,进而通过两种不同流体的混合撞击来传递能量,喷射器内的射流实质上为高雷诺数强剪切湍射流问题,正是由于在喷射器的内部存在着复杂的湍流以及各类流体的混合、卷吸等流动现象,因此对喷射器不同工况下内部流体流动过程观察困难,关于喷射器内部湍流流场的研究文献也相对较少。本文基于前面两章对湍射流的LES模拟分析,进而将该方法应用于喷射器内部流场信息的分析中,从流体湍流强度、不同时刻拟序结构演化等角度分析了喷射器的瞬时流场信息,从涡结构变化分析得到了喷射器主射流失稳过程与自由射流的涡结构变化过程相同。通过LES方法对喷射器的模拟计算以及涡结构的捕捉,从而加深了对喷射器内混合过程及流动机理的认识和理解。