射流破碎的机理研究既是一个经典的流体力学问题，又对其广泛的技术应用领域具有指导意义。撞击式液膜射流的破碎因其结构简单，雾化效果好，成本低和可靠性好等被广泛应用在液体火箭发动机的燃烧系统中，而幂律流体作为一种新型的推进剂类型，兼备固体和液体推进剂的优势。本文以幂律流体的撞击式液膜射流为对象，研究其破碎过程和规律，以实现对射流破碎的有效控制，优化燃烧过程的组织。设计和搭建了包括流体增压和输运系统、撞击式平面液膜射流系统、脉冲控制系统、高速摄像系统、相位多普勒系统和废料回收系统在内的光学测试系统，其中利用高速摄像系统拍摄光学阴影图片，分析提取破碎模式和破碎特征（破碎长度、表面波的波长、喷雾锥角和液膜特征等）信息，利用相位多普勒系统测量粒子的三维速度场和粒度大小及分布信息。实验结果表明，不同流变特性的幂律流体出现的破碎模式的种类和形式不同；液膜的长宽比以及液膜最大的长宽比随着粘度的增加而变大，液膜边缘的厚度与喷嘴出口直径相当，表面波的波长随射流速度的增加而减小；随着射流速度的增加，侧面方向的喷雾锥角逐渐增加并趋于稳定，收敛值小于撞击夹角；破碎长度的变化规律与流变特性相关，随着射流速度的增加，0.15wt%和0.25wt%的幂律流体出现了双峰模式，而0.35wt%和0.5wt%的幂律流体出现的是单峰模式，进入湍流状态后，破碎长度随着射流速度的增加而减小；随着喷射压力的增加，轴向速度W逐渐增大，沿X轴向两侧逐渐减小并趋于稳定，呈对称性分布；水的径向速度U沿X轴的对称性不及轴向速度，对于幂律流体而言对称性消失；径向速度V在零附近；相同压力下，向下游方向轴向速度逐渐减小且衰减速度也在减小，径向速度U减小且对称性也在下降；撞击夹角增大， U，W以及SMD逐渐减小；随着喷射压力的提高， SMD呈减小的趋势；相同的喷射压力下，沿X轴向两侧SMD总体呈增加的趋势，向下游方向SMD变化不大总体呈减小趋势；射流速度足够大时，水的SMD/D趋近于0.13，0.35wt%的幂律流体SMD/D趋近于0.18；粒径分布符合Rosin-Rammler分布，喷射压力越大Rosin直径X0越小，进入完全发展状态X0不再减小，无论是幂律流体还是牛顿流体X0/SMD=1.3~1.5，随着喷射压力和轴向位置的变化均匀度指数并不是线性变化的。