本文对超音速气流粉碎机中的核心部件喷嘴进行了深入的研究，设计了适合实验室装置的超音速喷嘴，并通过Fluent流体模拟软件对喷嘴的内部流场进行了模拟与优化。通过模拟可以看出，改进后的喷嘴可以将空气加速到599m/s，该高速气流携带颗粒撞击靶板，可以达到粉碎的目的。此外，通过正交试验，用改进后的试验装置对工业常用原料重质碳酸钙进行粉碎研究，分析出影响粉碎效果好坏的最显著因素是入口压力；通过对入口压力的单因素试验，找到了粉碎重质碳酸钙的最佳工艺参数，即在入口压力为3.8MPa，靶距为25mm，管距为1mm的工艺条件下，可将平均粒径为300微米的重质碳酸钙粉碎至20微米以下。试验得到的最佳参数值与设计的压力参数值基本吻合。同时，也证明了，该气流粉碎装置具备良好的粉碎能力。