为解决大型工业装置中两股气体在有限空间及短时间内快速混合的问题，本文设计了一种射流混合器，并采用CFD技术对乙苯与水蒸汽快速混合的射流混合器中三维流场与气-气混合过程进行了数值模拟，最后结合射流理论对速度场、压力场、湍动能及混合效果进行了分析。 本文主要研究成果和结论如下： 1．建立物理上合理、计算上可行的射流混合器模拟的数学模型。本文借助商用软件平台优势，分别采用多种湍流模型即标准k-ε、RNGk-ε、Realizable k-ε模型，对文献中的射流混合器进行模拟计算，并将各种模型所得到的结果与实验结果进行比较，按照与实验值相符、收敛速度快、流场分布合理的原则，得出标准k-ε湍流模型可用来模拟射流混合器内的复杂流动过程。 2．通过模拟了几种不同形式混合器的流动过程，得出适合实际运用的混合器。本文针对混合器内构件侧壁倾斜不同的角度，分别建立了三种混合器几何模型，比较其速度矢量场、湍动能及混合浓度的变化情况，指出侧壁倾斜11．4°的混合器可达到较好的混合效果。 3．探讨了各种参数对混合器混合质量的影响规律。本文对影响混合器混合质量的各种参数：动量比Ms/Mb、开孔直径d、开孔面积S及混合长径比L/D等分别进行探讨，在此基础上建立了一个经验模型，用于指导射流混合器结构设计，而且得出了本文所研究的射流混合器侧壁最佳开孔直径d、开孔面积S。 4．比较侧壁最佳开孔情况下的混合器在不同动量比下的压力降和湍动能分布，结合收敛情况，可选择合适的动量比Ms/Mb约为0．57～2．29。 5．结合动量比Ms/Mb、开孔直径d、开孔面积S、混合长径比L/d对混合器混合效果影响的规律和射流混合理论，可通过优化支管倾斜的角度来优化射流混合器，并对优化前后射流混合器的速度矢量、压降、湍动能进行了比较。结果表明优化的射流混合器是可行的。