在哈龙灭火剂禁用以后,细水雾灭火技术开始走向工程应用,目前采用较多的细水雾灭火技术有高压细水雾、两相流细水雾以及含添加剂细水雾。本文通过对现有细水雾灭火方式进行分析和总结,自行设计压气水预混自旋转喷雾系统。通过搭建实验平台,对压气水预混自旋转喷雾的雾化性能和灭火特性进行研究,利用数值模拟对压气水喷雾性能及灭火有效性进行验证,并总结压气水预混自旋转喷雾雾化和灭火机理。在雾化性能实验中,通过粒径分析仪和测量工具对不同类型的混合器、不同类型和孔径的喷嘴以及不同的喷杆角度组合进行雾化性能测试,主要的测量参数包括雾滴粒径、有效射程、喷雾有效半径以及雾滴粒径均匀度等。通过对比确定喷雾系统最优结构参数,并进行水、气流量配比,分析水、气流量变化对雾化性能的影响。确定最佳喷雾性能的工况后,与相近水流量的高压水喷雾进行对比,结果表明:压气水预混自旋转喷雾雾化性能明显优于高压水喷雾。在数值模拟过程中,首先利用计算流体力学软件FLUENT19.0建立三维实心锥体喷嘴模型,对比压气水和高压水喷雾雾化效果,发现压气水喷雾在粒径大小和速度分布均优于高压水喷雾,与喷雾性能实验结论一致。然后,根据喷雾模拟结果,利用火灾模拟软件FDS建立火灾模型,对比两种喷雾方式灭火效果,结果显示:压气水喷雾较高压水灭火迅速有效。最后,利用压气水喷雾对不同相对位置火源进行熄灭,发现:压气水喷雾有效灭火距离为2.5m,将压气水喷雾固定在火源上方2.2m,火源径向距离越大,灭火效果越差。在标准受限空间内进行压气水预混自旋转喷雾熄灭汽油火实验中,喷嘴孔径为3.0mm时灭火效果最佳。水流量递增过程中,灭火时间先减小后增大,其中水流量为9L/min时灭火效果最佳。与相近水流量的高压水喷雾灭火对比中,压气水喷雾灭火耗时短、灭火范围大,与数值模拟的结论基本一致,验证了压气水预混自旋转细水雾灭火的有效性。通过上述研究,充分说明压气水预混自旋转细水雾高效灭火特性,喷雾系统结构简单,造价低廉,适合灭火实际工程应用。