超高压撞击微射流技术是将超高压技术、撞击微射流技术有机地结合起来的一种新技术。将超临界CO2流体作为工作介质，应用在超高压撞击微射流技术及无水印染技术中，拓展了超临界CO2流体应用领域。　　 超过100MPa的压力称为超高压(ultra high pressure)，超高压可以为流体提供高度集中的能量，超高压流体的应用领域不断扩大。在生物科学方面，超高压生物处理技术的出现具有划时代的意义，在植物有效成分提取方面，超高压技术大幅度提高了中草药有效成分的提取率和收得率，不仅降低了成本，而且提高了药效。撞击微射流(Impingingmicro jet)技术是撞击流技术与微射流技术的革新与改进，撞击流(Impinging Streams)的概念于20世纪60年代初由以色列学者Elperin首先提出并进行试验，微射流更好地利用了超高压能量。超临界流体(Supercritical fluid，SCF)是指温度和压力均高于临界点的流体，高于临界温度和临界压力的状态称为超临界状态，超临界流体具有独特的流体特性，传统的超临界流体主要应用于萃取领域，将超临界流体技术应用于中药有效成分提取、植物细胞破壁和纺织品的印染，是对超临界流体应用技术的一次革新，不但开辟了超临界流体新的应用领域，且具有重大的学术价值，在环境与人类可持续发展方面更具有积极意义。　　 本文分别对超高压下微射流流动特性、超高压下超临界CO2流体的性质、超高压下物料粉碎过程、超高压超临界CO2流体撞击微射流工作平台(超高压平台)的优化、超高压超临界CO2流体撞击微射流工作平台在细胞破壁和有效成份提取、超临界CO2流体在纺织印染领域的应用等方面进行了分析和研究。　　 (1)超高压微射流流动特性分析　　 对超高压状态下微射流流动特性、流场进行分析。详细分析了在超高压状态下，自由微射流的流动特性，对其压力分布，速度分布进行了计算，总结其规律及变化趋势。研究了超高压约束微射流的流场特性，对比分析了超高压非淹没约束微射流与超高压淹没约束微射流的流场特性及速度分布、压力分布。　　 (2)超高压下超临界CO2流体性质分析　　 推导出了CO2的密度方程，给出了压力0～600MPa，温度0～400℃范围内的CO2密度曲面；对二氧化碳的粘度方程进行优化，对粘度方程中的常数项进行计算，确定适合二氧化碳的粘度计算的常数项，推导出新的二氧化碳超粘度方程，给出了压力范围0～160MPa，温度范围40～250℃的粘度曲线。推导了超高压条件下CO2的比热容方程，给出了压力0～600MPa，温度300～600K范围内的比热容曲面，计算结果在实验数据范围内一致性较好。　　 (3)超高压超细粉碎理论及粉碎过程分析　　 对超高压粉碎特性、撞击流粉碎特性、超临界流体粉碎特性进行了剖析，对各种导致粉碎的因素进行了综合分析，详细阐述了物质的破碎机理。对孢子粉破碎机理进行了分析，将灵芝孢子粉的破碎过程分为六个阶段，对各阶段逐步进行了解析。结合纳米原位测量技术，针对灵芝孢子分的力学性能测试所得到的结果，计算了孢子粉的各项力学性能，为孢子粉的破壁提供理论依据，在破壁过程分析中将模拟结果与实际效果进行了对比。分析了孢子粉在撞击过程中的能量分配情况，计算了系统压力与孢子粉撞击能量的关系曲线，分析了孢子粉撞击的正应力大小。分析了孢子粉在流动过程中的摩擦机理，计算了孢子粉速度与摩擦应力的关系曲线。　　 (4)超高压工作平台的优化设计　　 对超高压超临界CO2流体撞击微射流装置进行优化，设计并优化了超高压喷嘴的结构，优化了超高压工作平台的工作流程，对超高压反应罐进行了重新设计和优化，对超高压反应罐内部的流场和设计工况下罐体的应力进行了分析。　　 (5)超高压工作平台实验研究　　 采用灵芝孢子粉和牛蒡两种具有代表性的物质为原材料，在超高压工作平台中进行实验研究，找出其最佳的处理工艺，总结加工经验，为工业化积累必要的原始资料。　　 (6)超临界CO2流体无水印染工艺及装备的开发　　 针对目前超临界流体无水染色工艺的某些缺陷与不足，以超临界二氧化碳为染料载体，开发了一个新的超临界无水印染工艺流程，针对筒子纱的特点设计了可连续染色的超临界流体染色反应罐，设计了新的快开式超临界流体染色罐，提出了一套高压快开装置的设计公式与校核准则。对染色反应罐内流经纱锭内部的流体流动状态进行了分析和计算。