液体发射药电热化学炮（LPETCG）是一种很有发展前景的超高速新概念火炮,控制等离子体射流与液体介质的相互作用是其内弹道稳定性的关键问题之一。针对这一问题展开了研究,致力于揭示等离子体射流在液体介质中的扩展机理和特性,并提出合理可行的稳定性控制方法。研究结果对后续LPETCG的内弹道设计和控制具有重要意义。主要研究内容和成果如下:（1）等离子体射流在液体介质中扩展的实验研究依据小口径LPETCG的要求,设计并搭建了等离子体射流在液体介质中扩展的实验装置和平台,分析了等离子体射流在多种工况下的扩展特性。结果显示:等离子体射流边界存在不规则波动,亮度在空间和时间上呈非单调分布,射流的轴向长度呈指数增长、体积和表面积呈波动性增长、前端面移动速度逐渐减小。台阶型模拟燃烧室能够有效地控制等离子体射流扩展过程中的Taylor-Helmholtz不稳定性。同时,减小渐扩结构因子、增大喷嘴直径或放电电压都能有效地增强等离子体射流的扩展能力。最后,根据实验结果提出了等离子体射流表面积的估算公式,为等离子体点火的液体发射药燃烧问题提供了理论参考和依据。（2）等离子体射流在液体介质中扩展的数值研究首先,将等离子体射流看作高温气体射流处理,从Navier-Stokes方程和连续性方程出发,理论分析了等离子体射流在液体介质中的扩展过程,并对射流边界速度减小和射流回缩现象背后的物理机理进行了解释。同时,从能量守恒方程出发,通过理论分析证明了台阶型模拟燃烧室能够减小等离子体射流的轴向扩展能力。其次,建立了毛细管烧蚀产生等离子体射流的非稳态零维数值模型,以及等离子体射流和液体介质相互作用的非稳态多相流二维数值模型。计算结果和实验结果吻合较好,说明建立的模型合理可行。在此基础上,分别对等离子体射流在圆柱型和台阶型模拟燃烧中的扩展过程进行了数值计算,结果如下:圆柱型模拟燃烧室中:等离子体射流头部区域形成了弧形压力波和局部高压区,其中弧形压力波在下游演化成了平面波,头部高压区向下游移动的同时压力值逐渐减小;喷嘴附近存在回流卷吸和颈缩现象,且流场结构具有波动性;等离子体射流边界处的流场参数梯度较大,且存在边界不规则波动。增大喷射压力增强了等离子体射流的扩展能力,同时也加剧了扩展过程中的Taylor-Helmholtz不稳定性。液体介质的密度对等离子体射流扩展强度的影响占主导地位,而比热容对流场热扩散的影响较小。等离子体射流在水、OTTO-Ⅱ、LP1845模拟液体介质中扩展的Taylor-Helmholtz不稳定性依次减小。台阶型模拟燃烧室中:流场中的旋涡根据产生机理和位置可分为主旋涡、拐角旋涡、次级旋涡和小旋涡,其中拐角旋涡增强了等离子体射流的径向扩展和湍流,从而减小了轴向扩展和随机脉动,同时径向波动也受到了燃烧室壁面限制,因此等离子体射流扩展的整体不稳定性得到了控制。拥有径向诱导能力的圆台型模拟燃烧室也能在一定程度上减小Taylor-Helmholtz不稳定性,但是其稳定性控制效果不如台阶型模拟燃烧室。另外,增大台阶半径增量和减小喷射压力均能增强等离子体射流扩展过程中的稳定性。总而言之,等离子体射流在液体介质中扩展时存在强烈的湍流掺混和随机波动,台阶型模拟燃烧室能够有效地控制射流扩展的不稳定性。合理地设计模拟燃烧室的结构,并根据实际需求选取适当的喷射压力和液体介质种类,能够最大化地减小等离子体射流扩展过程中的Taylor-Helmholtz不稳定性。（3）整装式含能液体燃烧推进过程的数值研究建立了整装式含能液体燃烧推进过程的两相反应流可变边界二维数值模型,对具有传统圆柱形燃烧室结构的60 mm 口径LPETCG内弹道过程进行了模拟计算,计算结果和文献报道的实验结果吻合较好。在此基础上,对具有台阶型燃烧室的30 mm 口径LPETCG内弹道过程进行了数值预测。计算结果显示:等离子体和高温燃气形成了 Taylor空腔,台阶型燃烧室对Taylor空腔扩展的控制与对冷态工况下等离子体射流扩展的控制类似,其中流场中拐角旋涡的出现,以及台阶结构的径向诱导作用都得到了证实。根据台阶型模拟燃烧室的稳定性控制机理,可以得出台阶型燃烧室能在一定程度上减小Taylor空腔扩展的不稳定性,从而实现对整装式含能液体燃烧过程的稳定性控制。