雾化法已经发展成为生产粉末材料最重要的方法,但对该方法的研究大多仍停留在经验层次尚未形成一套完整的理论。本文采用计算流体力学方法,对具有代表性的十一种雾化器的雾化流场进行数值模拟研究,并通过磁性粉末的制备进行实验验证。本文比较了十一种雾化器的雾化能力；研究了Laval喷嘴结构参数和工艺参数的优化值；建立了雾化压力P与冷却速度V、冷却时间t三者的定量关系式。得到以下研究成果：根据众多喷嘴的内在特点对其进行分类,再采用离散相模型(DPM)计算出全部喷嘴的的压力、速度和温度场。在此基础上,通过分析研究得出：在所研究的十一种喷嘴的范围内,雾化机理可分为四类。其中,上喷雾化和水平雾化各为一类,其他类型则根据压力云图曲率的正负值分为两类。通过进一步分析各种流场以考察雾化过程的稳定性和破碎效果；分析激波及速度大小以考察雾化器的破碎能力,结果表明Laval型喷嘴雾化能力最强。利用DPM模型对Laval型喷嘴结构几何参数进行优化。综合考虑雾化过程的稳定性、破碎效果及马赫碟对雾化过程的影响,在指定磁粉作为金属熔体条件下,研究结果表明,喷嘴的最佳结构参数应定为喷射夹角为45°,导流管直径为6mm,导流管突出高度为6mm,开口形状为弧凹形,气体通路要求平滑,最佳间隙为0.2 mm。结构参数对流场影响大小的次序依次是导流管突出高度>间隙大小>开口形状>喷射角>气体通路平滑度>导流管直径。经过优化的喷嘴在相同条件下,磁粉实验产品的形貌较优化前的D50有明显地细化,D50达到14.5μm。利用DPM模型对Laval型喷嘴的雾化工艺参数进行优化。结果表明最佳工艺条件为：压力在35-70atm间选择,根据雾化介质的不同,同时结合考虑流场突变的影响,即开涡-闭涡突变,选择不同的数值；关于过热度的影响,综合考虑熔体氧化和数值分析的结果,建议控制在150-250K之间；气体种类的影响结果表明,氦气具有较突出的优势；熔体则应尽可能选择低熔点、低粘度的材料。工艺参数对流场影响大小的次序依次是雾化压力>过热度>气体种类>熔体性质。针对上述的Laval雾化喷嘴,建立了雾化压力P与冷却速度V、冷却时间t三者的定量关系式,分别为V=57.543P0.5194、V=1.28t-1和t=0.0222P-0.5194。结合其他公式,可直接对产品的粒度在理论上作出预测。本文还使用了更先进的LES模型和VOF模型模拟雾化过程。VOF模型清楚地再现了雾化的破碎过程。在本模拟条件下,马赫碟的位置随着气路间隙的缩小离喷嘴出口的距离呈现出先变远后近的规律。三种模型的模拟结果都没发现二次破碎,这是由于速度衰减及熔体温度下降导致需要更高的韦伯数。