鱼雷燃烧室是鱼雷热动力系统的一个关键部件。热动力鱼雷所采用的推进剂燃料基本上是几十年来所使用的成熟产品及其优化组合,例如OTTO-II与HAP、煤油等,大部分推进剂充分燃烧后产生的燃气温度都能达到2500K左右,有的甚至高达3000K,因为受涡轮机材料的限制,这样的高温燃气无法用于推动涡轮机做功,所以需要对高温燃气进行注水冷却,冷却后的低温燃气能够用于推动涡轮机做功,因此研究如何对鱼雷推进剂燃烧后的高温燃气进行注水降温显得很有必要了。本文选用计算流体力学Fluent软件,利用组分输运模型和DPM离散相模型对高温燃气与注水混合降温物理过程进行了数值模拟。为了验证数值模拟所选方法及模型的正确性,对煤油与硝酸燃烧后的高温燃气与注水混合降温过程进行数值模拟,将模拟得到的混合气流温度与文献理论值进行比较来进行验证。然后以煤油为燃料,氧气为氧化剂,通过热力计算得到的燃烧产物作为需要降温的高温燃气,然后进行高温燃气与注水混合降温物理过程二维数值模拟,通过改变注水速度以及液滴平均粒径,研究其对燃气与注水混合降温过程的影响,研究发现,在一定范围内,增加注水速度可以提高混合降温的效果;在一定范围内,液滴平均粒径变化较小对混合降温效果影响相对较小。最后对高温燃气与注水混合降温物理过程进行了三维数值模拟,通过改变上游喷注压力、冷却水喷入角度、雾锥角以及喷嘴数量,研究这些因素对混合降温效果的影响。研究发现,在一定范围内,增大上游喷注压力,可以提高燃气与注水混合降温的效果,但并不是上游喷注压力越大越好;相对于冷却水以垂直于壁面的方式喷入燃烧室,冷却水以合适的斜角喷入燃烧室有利于提高燃气与注水混合降温的效果,斜角并非越大越好,斜角过大会使混合降温的效果变差。在一定范围内,通过增加喷雾锥角,也可以提高燃气与注水混合降温的效果。在一定范围内,通过增加喷嘴数量,可以在一定程度上提高燃气与注水混合降温的效果。