近年来，国际上对研究新型聚能式反应器技术兴趣日益高涨，这是由于聚能式反应器技术的传递和分子混合速率远远高于传统搅拌反应器，可为中快速化学反应提供较为理想的分子尺度的混合。聚能式反应器的共同特点是充分利用化工过程强化(ProcessIntensification)技术，改进反应器型式和结构参数，进而减少副产物和废弃物的产生，提高原材料的转化率，最后达到提高经济效益和环境保护的目的。在这类反应器中，撞击流反应器因结构型式简单、易操作、方便清理等优点受到许多研究者的关注。撞击流(Impingingjets)是一种过程强化方式，通常通过流体的相向流动撞击发生动能骤变来达到强化动量、质量和热量传递的目的。为详细的评价具有代表性的同轴撞击流的流动特性与微观混合性能，也为改进和优化反应器和开发新的撞击流反应设备提供基础数据，本文采用PIV技术与碘化物-碘酸盐平行竞争反应作为实验测试方法和体系，对撞击流反应器进行了详细的实验研究。　　在等径撞击流反应器的流动特性的研究中，采用二维PIV系统对4种不同入射直径为3、4、5、6mm的撞击流反应器在雷诺数10620-21210下的流动特性进行了研究。研究得到了撞击流反应器内的两个平面上x-y和x-z的流场流型、平均速度场和湍流动能分布。无因次化后的湍流动能值在0.2-0.4之间，要远远高于传统搅拌槽。雷诺数大小对撞击流反应器内相对速度分布及无因次化湍流动能分布影响较小，分布较为类似。在相同雷诺数下，较小的管径可以提供更高的湍流动能。改变撞击流反应器混合腔上方空间特征尺寸L对平均速度分布的影响表现在仅仅改变x-z平面上的漩涡偏离入射管中心轴线的距离，而撞击腔内部的湍流动能随着上方空间尺寸的减小而增大。撞击流速度比变化对驻点位置的移动影响较大。当速度比U1/U2在1.0附近变化5％时，驻点位置偏离混合腔中心的程度可以达到70％。　　在不等径撞击流反应器的流动特性的研究中，针对3-6mm和3-9mm两种不等径撞击流反应器，利用PIV技术对流动特性进行了研究，得出x-y平面上流场流型、平均速度和湍流动能分布。与等径撞击流反应器相比，不等径撞击流平均速度分布有较大不同，由于两边入射流体直径不同，进入撞击流混合腔后，较小的入射流会被较大的入射流包围住。固定速度比时，同一种撞击流混合腔中撞击轴线x方向上无因次化平均速度分布基本一致。对3-6撞击流反应器，撞击驻点周围区域脉动速度较大和湍动程度高。但与3-3相比，湍流动能最大值有所降低，湍流动能较大区域略不对称。对3-9撞击流反应器来说，无因次化湍流动能较大区域被分成了两部分，湍流动能较大区域并不在撞击轴线上，轴线中心处没有太多流体进行强烈混合。撞击流驻点位置在x/r=0区域附近受速度比的影响较为显著，但变化幅度不同。减小轴线上方特征尺寸L对速度场基本没有影响。对于湍流动能分布，在3-6撞击流内，减小撞击轴线上方的空间，可以扩大高湍流动能分布的区域;但在3-9撞击流内，随着L的减小，高湍流动能区域呈现出先增后减的趋势。　　在撞击流反应器的微观混合性能研究中，利用“分子探针”平行竞争反应碘化物-碘酸盐体系对3-3、3-6、3-9三种等径与不等径撞击流反应器的微观混合性能进行了考察。结论表明在三种撞击流反应器内，离集指数随着反应物[H+]浓度的增大而变大。随着撞击速度的增大，离集指数呈现出下降趋势。撞击动量比PB/PA越大，离集指数越小，且出现临界值，超出临界值后撞击动量比增加对离集指数影响较小。轴线上方空间特征尺寸L对微观混合的影响较为复杂，在不同的撞击流反应器内有不同的微观混合性能影响，应根据具体情况确定。对3-3mm撞击流反应器，L/R有一个最佳值(约为0.76)，微观混合性能最好;对于3-6mm撞击流反应器，微观混合性能在L/R较小或者较大时表现较好;对于3-9mm撞击流反应器，在实验条件下L/R值基本不影响微观混合效果。基于团聚模型，估算出撞击流反应器的微观混合时间tm数量级可低至10-4s，远远小于常见的传统搅拌槽反应器，表现出了优异的微观混合性能，证明了撞击流能极大地促进微观混合效果，是一种有效的过程强化方法。