燃料/空气的均匀混合是DLN燃烧技术中实现低NOx排放的关键因素,目前主流混合技术是以“燃料侧调控”为主,该种调控方法的不足之处在于燃料喷射机构结构较为复杂,流阻损失大。为此,本文提出“空气侧调控”为主的构想,即简化燃料喷射机构,拟采用撞击传质的原理,实现空气与燃料的快速均匀混合。尽管撞击流已被广泛应用于干燥、萃取、粉碎等工业过程,但其能否适用于两种流量比较大的气-气之间的快速均匀混合仍有待进一步研究。因此,为了确定撞击传质原理对气-气高效均匀混合的适用性,本文采用数值模拟方法首先对两股圆湍射流的撞击混合过程进行了研究,进而分析撞击速度、射流直径以及撞击前湍流度对气-气混合均匀性的影响,以加深对撞击传质过程的认识。研究发现:(1)在撞击导致的强湍流强度的作用下,混合非均匀度UMs在撞击后距轴线1.5倍喷管直径da的距离范围内降至3.0%,实现了气-气快速混合;(2)气-气撞击在实现均匀混合的同时总压损失系数较低;(3)增大撞击速度有利于更快实现均匀混合,但总压损失系数随射流动量线性增大;(4)选择小射流直径有利于在短距离内实现均匀混合;(5)增大来流速度比后由于湍流度增加有限,混合效果并未得到进一步改善。确认了撞击传质原理对于气-气高效均匀混合的可行性之后,本文综合考虑混合效果、流阻损失和可能的应用场所,并参考工业中常用的几种撞击形式设计了不同结构的撞击混合器,并通过数值模拟分析了不同撞击形式下,壁面对于流动以及混合的影响。数值结果表明:对于轴向撞击,外壁面并不会影响一次撞击后径向射流的发展,壁面与气流的二次撞击进一步强化了混合;对于切向撞击,在外壁面的引导下,四股气流撞击后发生旋转,混合器内出现大尺度漩涡;对于径向撞击,由于外壁面限制了射流的径向发展,撞击后燃料仍被包裹在空气射流之中,不利于燃料的扩散,当开设二次环形流道后,撞击强度以及两股气体的接触面积增大,混合效果得以提升。最后,通过对比不同混合器出口混合不均匀度以及总压损失系数发现轴向撞击混合器综合性能相对较好。研究为后续实际工程设计提供了一定依据。