本文以整装式液体发射药多点点火为工程背景,从实验和数值模拟两个方面对高温高压四股燃气射流在液体工质中的扩展特性进行研究。主要研究内容及成果如下:(1)四股燃气射流在整装式液体工质中扩展特性实验研究搭建四股燃气射流在液体工质中扩展的实验模拟平台,设计不同结构观察室,用数字高速录像系统观测四股燃气射流在不同观察室中扩展特性,同时试验了不同喷孔间距、喷射压力、喷孔直径对扩展过程的影响。结果表明:渐扩比较大的圆柱渐扩型观察室中射流扩展更稳定,适当增加喷孔间距可增强射流径向扩展,增大喷孔直径及喷射压力都会增强射流强度,从而使轴向位移增大。(2)四股燃气射流在液体工质中扩展的数值计算模型和方法在燃气射流实验基础上,对燃气射流扩展过程提出假设,以简化其数学物理模型,再根据其扩展特性选取适合的湍流模型,建立四股燃气射流与液体工质相互作用的三维非稳态气液湍流数理模型,模拟了四股燃气射流扩展过程,并对典型工况模型进行网格无关性验证,以提高计算效率。将实验与模拟结果进行对比分析,验证模型准确性。(3)边界形状变化对四股燃气射流扩展特性影响的数值模拟在试验基础上,构建了圆柱渐扩型、圆锥型及圆柱型观察室,通过数值模拟探究观察室结构对四股燃气射流扩展特性影响。结果表明:圆柱渐扩型观察室中射流径向扩展更加稳定,圆锥型观察室中射流核心区会发生较大偏移,圆柱观察室中径向扩展较慢。(4)特征参数变化对四股燃气射流扩展特性影响的数值模拟为分析特征参数变化对四股燃气射流扩展特性的影响,在不同喷孔间距、喷射压力及喷孔直径工况下,对四股燃气射流在圆柱渐扩型观察室中扩展过程进行数值模拟。结果表明:喷孔间距适中时,射流核心区不会向观察室中心偏移;喷孔直径过小,单位时间输入能量受到限制,会引起喷孔近场处射流不稳定;喷射压力和喷孔直径增大,都会增强气液湍流掺混,加剧能量耗散;因此通过合理匹配这些参数,才能使射流扩展过程更加稳定。