燃料雾化对超燃冲压发动机的性能有重要影响,雾化的好坏直接影响超燃冲压发动机的燃烧效率。超声速气流中燃料雾化的时间短、液雾浓密且流场中存在激波等现象,给实验测量带来很大困难。借助数值研究手段,可以得到流场中液滴的直径、速度及展向分布等信息,能够为实验及发动机设计提供参考。因此,有必要利用数值方法对超声速气流中燃料的横向喷注雾化进行研究。目前,相关研究中多采用KH/RT破碎模型,该模型为KH和RT破碎模型的耦合模型。其中,传统KH破碎模型依据的是Reitz于1987年提出的粘性圆柱射流色散方程。Reitz在推导色散方程的过程中,对流体动力学边界条件进行了简化,该简化将影响KH破碎模型的计算效果。本文依据Li于1995年提出的更完整的粘性圆柱射流色散方程,对传统的KH破碎模型进行了改进。首先,对Li的色散方程求数值解,研究了气液密度比、液体韦伯数和奥尼佐格数对最大波增长率和支配波数的影响。结果表明,气液密度比和液体韦伯数越大,最大波增长率和支配波数越大,液体越容易破碎;奥尼佐格数越大,最大波增长率和支配波数越小,液体越不容易破碎。然后,依据不同无量纲数下的最大波增长率和支配波长,得到了改进的KH破碎模型,该模型的适用范围比传统模型广。将RT破碎模型与改进的KH破碎模型耦合,以开源计算流体力学程序OpenFOAM为平台,对超声速气流中水的横向喷注雾化进行了数值计算。与实验结果对比后发现,改进的KH破碎模型优于传统模型。在上述工作的基础上,对超声速气流中煤油的横向喷注雾化进行了数值计算。研究发现:相同条件下,喷孔直径和动压比越大,穿透深度越高。在喷孔附近区域,动压比越低,展向分布越广。远离喷孔的区域,动压比越大,展向分布越广。