本文使用激光动态气液界面波动分析仪、高速摄像机和马尔文激光粒度仪等研究了喷嘴内螺纹对射流破裂过程的影响,揭示了内螺纹结构喷嘴射流气液界面波动特性,建立了螺纹喷嘴射流破裂长度预测模型。具体内容如下所述:1、采用激光动态气液界面波动分析仪和高速摄像机研究了螺纹喷嘴射流界面不稳定波动的振幅和频率等特性。在本实验范围内,光滑喷嘴的液体射流波动斯特劳哈尔数Sr随雷诺数Re变化很小,螺纹喷嘴的Sr随Re增长而显著增长,螺纹结构对射流产生了较强的扰动。这是由于随Re增大边界层厚度逐渐减小,螺纹结构伸出粘性底层对射流产生了扰动,液体射流不稳定性逐渐增强。2、采用高速摄像机和马尔文激光粒度仪等对光滑喷嘴和螺纹喷嘴射流破裂长度进行了研究。螺纹结构对射流施加的扰动会随着射流的发展而增长,促进射流的破裂,缩短射流破裂长度。根据实验结果将射流破裂长度变化趋势按Re分为了层流区、过渡区和湍流区,螺纹结构喷嘴在湍流区能够显著降低射流破裂长度,并提出了对应区间的螺纹结构喷嘴射流破裂长度的预测模型。同时研究了光滑喷嘴和螺纹喷嘴气流式雾化过程,气动力引起的K-H不稳定性和R-T不稳定性对射流的破裂作用要明显强于螺纹结构的影响,雾化后的液滴平均直径受气流影响更为显著。3、采用高速摄像机和动态表面张力仪等对含表面活性剂溶液的射流破裂过程进行了研究。在实验条件下,射流位于过渡区时光滑喷嘴和螺纹喷嘴近端射流形态特征差别不大;在湍流区则出现了明显的形态差异,小于临界胶束浓度的溶液受马兰戈尼效应的影响,其射流表面更光滑;而大于临界胶束浓度的溶液,射流马兰戈尼效应减弱,射流形态与纯水类似,射流表面扰动十分强烈。