针对水电工程现有除尘技术的不足，在研究分析当前国内外除尘技术现状的基础上，借鉴水雾除尘理论的相关技术以及泡沫除尘技术在煤矿巷道（井下）等作业点的成功运用，考虑泡沫与粉尘结合效率高于水雾除尘效率，提出水利水电地下工程施工作业的降尘方式采用泡沫降尘技术。其中喷嘴是泡沫降尘系统的关键部件之一，是形成泡沫液射流工况的直接元件，其性能优劣将直接影响泡沫除尘系统各个部件的正常运行，进而决定泡沫与粉尘结合情况。然而，目前国内外除尘喷嘴的研究尚不深入，泡沫降尘喷嘴仍存在一些缺点和不足。本课题的研究目的就是通过研究喷嘴的与尘源特征匹配的喷射流型，在选定喷嘴流型的基础上利用仿真软件研究结构尺寸参数对泡沫射流性能的影响，进而为喷嘴结构的优选和应用提供理论依据，　　本文通过系统的分析，主要的研究内容和成果如下：　　（1）讨论并提出适于泡沫降尘喷射流型的优选标准，通过理论计算除尘泡沫所需最小体积值，比较实心锥形、平扇形、弧扇形三种喷射流型在纵轴式掘进机粉尘高效控制中的适用性，结果显示：在相同条件下，弧扇形喷嘴更适于泡沫高效利用。　　（2）基于非牛顿流体力学等相关理论和喷嘴制造实践，提出弧扇射流的3种形成方案，比较得出外导流弧扇喷嘴是最佳方案，并对外导流弧扇喷嘴的结构进行了初步设计。结合结构优化原理和结构灵敏度分析方法，分析了本文弧扇喷嘴结构尺寸优化思想。　　（3）对外导流弧扇形喷嘴的结构尺寸参数进行了初设并通过 GAMBIT软件对内外流场区域建立几何模型。在Fluent中根据实际情况和经验进行相关的参数设置，并对外导流弧扇喷嘴外部流场进行模拟。　　（4）通过Fluent软件数值模拟重点研究喷孔孔径d、导流体长ld、导流体长径dd和导流体短径hd四种结构参数对泡沫射流性能的影响，分析16种工况下对应的泡沫射流压力曲线、速度曲线图、泡沫射流分布云图等确定了最优工况下喷嘴的结构参数。并进一步与实验室理论计算方法得出的理论结果进行对比分析，采用图表的形式直观地进行展现。