本文以化学型非致命武器为研究对象,设计了满足性能要求的高速水射流装置,通过流体力学理论建立了高速水射流的雾化机理,计算得到不同口径和不同速度条件下水射流雾化参数,通过发射理论建立了高速水射流运动数学模型,计算了不同药量下的水流出口速度,对高速水射流在喷嘴内流场中的流动特性和外流场中的雾化情况进行了数值仿真研究,并进行了水射流高速运动及其雾化试验,试验结果证明了本文研究的正确性。本文研究结果可直接用于化学型非致命武器装备的设计工作中。依据设计指标,对高速水射流喷射装置进行结构设计,通过流体力学理论建立了高速水射流的雾化机理,计算得到不同口径和不同速度条件下韦伯数和欧尼索数,通过对射流运动时基本结构展开探究,得到射流基本段长度l₀和雾化段长度l_w与直径d的关系;通过发射理论建立了高速水射流运动数学模型,计算了不同药量下的水流出口速度,对厚壁孔口喷嘴的压力与喷嘴出口速度的关系进行了计算和分析;运用ICEM建立喷嘴内、外流场的平面模型,并基于计算流体力学（CFD）软件,对不同喷嘴收缩角、不同喷嘴长度以及不同喷嘴入口压力下,高速水射流在喷嘴内流场中的流动特性和外流场中的雾化情况进行了数值仿真,通过对数值求解结果进行详尽分析,对高速水射流空中雾化直径与行程进行修正,提出了雾化判定依据。设计并进行水射流空中雾化实验。在实验中,通过对水射流射程和喷雾直径等数据的测量与分析,最终得到高速水射流在空中运动及雾化时,直径与行程的关系式,验证了理论计算和数值模拟的正确性。