自燃型液体火箭发动机无需点火系统,广泛应用于卫星、导弹及其他航天器的动力系统。传统自燃型液体火箭发动机燃用MMH(甲基肼),UDMH(不对称二甲基肼)等肼类燃料,具有高毒性及存储安全风险的特点,因而近年来各航天大国均开展了肼类燃料绿色替代计划。论文针对新型自燃含能离子液体推进剂的液相混合及起燃过程开展起燃过程液相流动及自点火机理,推进剂组合优选及对碰射流数值仿真研究,取得的主要学术创新点如下:1)发现了新的液体自燃推进剂点火现象。设计并搭建了离子液体与氧化剂的自点火实验研究平台,实现了不同速度离子液体液滴与氧化剂碰撞自点火过程液面混合的微观图像及火焰形貌的宏观图像的同步采集。结果表明不同含能离子液体与氧化剂液相对碰后出现了三种自点火的模式,即碰撞后(a)产生大量飞溅二次液滴的微爆点火模式,(b)形成Leidenfrost层的中间产物气层点火模式,以及(c)液滴液池聚合后的浸没点火模式。其中对于某些(c)类型点火模式观察到的超快库仑爆炸点火现象,在国际自燃推进剂研究领域未有文献报道;2)优选出了两种具有潜力的绿色含能离子液体。定量获得了多种不同含能离子液体的点火性能参数,如库仑爆炸延迟时间、微爆延迟时间、点火延迟时间、火焰面积等。发现了库伦爆炸延迟时间与离子液体阳离子侧链长度的依赖关系及阳离子不饱和度对点火延迟时间的影响规律,阐明了离子液体突破瑞利不稳定性极限并实现库伦爆炸的机理。评估了离子液体-氧化剂组合的自点火及有无固体产物表现,优选出两种性能最佳的推进剂组合,有望用于替代传统高毒性肼类燃料;3)探索了对称双股对碰射流混合及破碎过程液膜、液带及液滴的形成过程。基于Fluent进行双股射流对碰的仿真计算,采用VOF耦合Level Set的方法,计算2ms内的瞬态过程。观察到液膜、液带及破碎液滴的形成,发现当碰撞角为80°时,射流雾化效果更好,为后续实际不对称物性的自燃离子液体推进剂射流对碰实验和模拟研究提供参考。