气泡雾化相对于其它雾化方式来说是一种新型的雾化方式。气泡雾化喷嘴具有雾化质量高、所需压力低、耗气量小、节能以及简单可靠等特点。目前气泡雾化喷嘴在内燃机、工业锅炉、燃气轮机、制药和废液焚化炉等方面具有十分广泛的应用。为了拓展气泡雾化喷嘴的适用范围,本文研究了气泡雾化喷嘴在冷却降温方面的应用。通过数值模拟与实验结合的方法,研究了小流量,低能耗的气泡雾化喷嘴的喷雾特性。本文设计了三种不同内部结构的气泡雾化喷嘴,建立了专门的实验台用来测量喷嘴的相关数据。实验研究了气泡雾化喷嘴的流量特性、喷雾角、喷雾三相速度、雾滴直径等参数,并对实验结果进行了理论分析。同时,对于不同内部结构的喷嘴喷雾效果不同的现象,针对三种喷嘴建模并进行了内部流动的模拟,分析了内部结构对两相流混合的影响。分析研究发现喷嘴内部结构、气液质量流量比、工作压力等因素对喷嘴雾化特性具有较大的影响。喷嘴内部结构越合理,气体和液体的混合程度越高,混合越均匀,雾化质量越好。气液质量流量比越大,雾滴平均直径越小。随着气液质量流量比的提高,雾滴平均直径减小的速度不断地减缓。在喷嘴设计工作范围内,随着工作压力的增大,雾滴平均直径不断减小,但是减小趋势不明显。在特定的条件下喷雾存在着中心速度不衰减的非典型速度分布。喷嘴内部结构对于喷雾效果有着比较大的影响,这一发现对以后喷嘴的设计研发具有重要的意义。