液态金属两相流磁流体发电是利用液态金属和气体混合物切割磁感线的一种直接发电技术，由于其具有可用热源广、装置简单且固有效率较高等优点，多年来一直是研究人员的研究热点之一；本文针对液态金属磁流体发电系统中的关键部件混合器及发电通道进行了数值研究，重点探讨了流型变化及流场特性，具体研究内容和主要结论如下：首先，在课题组前期自主设计的混合器及发电通道基础上，研究了液态金属进口速度、温度、种类以及低沸点工质进口速度等进口参数对混合器出口处两相流流型的影响规律，结果表明，混合器出口处会出现三种典型流型，分别为分层流，搅混流和环状流；低沸点工质进口速度保持不变时，随着液镓进口速度的提高，混合器出口流型逐渐由分层流转化为搅混流；保持液镓进口速度较高时，过度的提高低沸点工质进口速度会导致低沸点工质的蒸发量过大，进而使得混合器出口处的流型逐渐从搅混流转化为环状流；通过结果对比，发现液态金属种类对混合器出口流型的影响较小。其次，利用Hilbert-Huang 变换对混合器出口附近提取到的压力波动信号进行了频谱分析，发现压力波动信号的HHT 能量特征值k 与混合器出口流型之间存在较好的关联，当流型由搅混流向环状流转变的时候，压力波动的能量在高频段的占比会逐渐降低；在其他进口参数一定时，过度提高液镓进口温度会导致出口流型逐渐由搅混流向环状流转化，压力波动的能量在高频段的占比也会逐渐降低。最后，数值研究了特定流型进口下发电通道内部的流型变化规律及流场特性，发现无论发电通道进口处是分层流还是环状流，发电通道内部气体体积分数大的区域均会产生射流现象，且最大射流速度会随着外加磁场强度的增大而增大；进一步地，在通道内部射流的作用下，不同流型进口下通道内部的气液两相掺混程度均会加剧，通道出口处的流型将逐渐向着搅混流流型转化。在分层流流型研究基础上，自主设计了顶部添加液态金属进口的发电通道模型，数值研究表明，在添加液态金属进口后，能够有效的将分层流转化为搅混流，并明显提高发电通道的输出功率。