气溶胶红外隐身技术是针对飞机发动机喷口的热部件及发动机排出的高温燃气在3~5μm及8~14μm波段的红外辐射而研究的一种有效的隐身方法,在相同的材料特性条件下,气溶胶粒子的分布特征成为影响气溶胶红外辐射抑制效果的主要因素。本文基于气固两相流理论,借助商业CFD计算软件FLUENT,对含离散颗粒的热喷流进行数值计算。首先对含离散颗粒热喷流计算模型进行研究,分析不同计算模型对计算结果的影响,其中,湍流模型对气相的速度场的计算结果影响较大,而对温度场和组分浓度场的计算结果影响不大。经比较发现Realizable k-ε湍流模型更适合于本文的研究对象。在计算中,计算域长度需要取到L/D≈26。然后运用实验的方法对所选计算模型的合理性进行验证。设计了一套含离散颗粒喷流试验系统,包括供气系统、下粉装置、喷嘴及PIV测量系统。实验中采用PIV测量技术对含离散颗粒喷流的速度场和颗粒浓度场进行测量,结果与数值模拟结果基本一致。在实验验证了计算模型的合理性的基础上,着重分析了不同离散颗粒喷射量、喷射角度、喷射速度及外围气流速度对离散颗粒在流场中的分布特征的影响规律:当外界气流M =0时,增加颗粒喷射量能有效提高气溶胶颗粒在空间各点的浓度,但对颗粒在空间的分布影响较小;增加颗粒喷射速度对离散颗粒浓度分布影响较小;喷射角度为0度时空间各点浓度分布比较均匀;随外界气流速度提高,颗粒与气流开始发生掺混的位置逐渐后移,外界气流速度越大,颗粒浓度场的扩散角越小,且空间各点颗粒浓度越小。