含能材料的粒度大小和粒径分布是影响其应用性能的重要因素,制备微米或者亚微米级、粒径分布均匀的CL-20、奥克多今（HMX）等对于有效减低高能固体推进剂的燃速、提高配方装填比和燃烧稳定性具有重要的影响。结晶是调控晶体颗粒的常用单元操作,结晶工艺的选择对晶体产品粒度大小和分布有着决定性的影响。结晶工艺通常分为间歇式和连续式两种,传统结晶工艺通常为间歇釜式操作,存在生产效率低并且产品粒度分布较宽的问题,而连续式结晶工艺在实现高效可控制备特定粒度大小的晶体产品方面更有优势,因而得到了广泛的研究与应用。本文以连续喷射结晶工艺为研究对象,对喷射混合器强化结晶过程进行了系统的实验研究和数值模拟。论文首先采用计算流体力学方法,在大涡模拟方法（LES）层面研究了Y型喷射混合器中引入旋流后的混合强化效果,考察了混合器的结构、操作条件以及混合器的结构放大对混合过程的影响。研究发现LES模拟结果与激光诱导荧光实验结果能够很好地吻合。研究结果表明,在单股流体或者多股流体中引入充分发展的旋流湍流场,均可以显著缩短流体混合时间,强化液体混合过程;混合器结构不变时,同比例增大待混合流体的流量,混合流型基本不变,混合时间呈比例降低;当流速保持不变而混合器尺寸同比例放大时,无因次混合距离基本保持不变,绝对混合时间呈线性增加。其次,为验证喷射混合器对反溶剂结晶体系的强化效果,为喷射结晶方法调控含能材料等结晶产品的粒径大小和分布提供指导,以氯化钠的反溶剂结晶过程作为模板研究体系,水为良溶剂,乙醇为不良溶剂,通过实验研究考察了喷射结晶和釜式结晶调控晶体颗粒大小和分布的规律,在此基础上,发展平推流模型耦合粒数衡算方程（PFM-PBE）和计算流体力学耦合粒数衡算方程（CFD-PBE）对结晶过程进行数值模拟,建立相应的结晶动力学研究方法。相对于搅拌釜式结晶方法,喷射结晶方法在制备小粒度、粒径分布窄的晶体颗粒方面具有显著优势,喷射混合器内引入旋流后可以进一步强化反溶剂结晶过程,制备得到粒度更小、粒径分布更窄的晶体产品,针对Na Cl结晶过程,成功制备了粒度分布在2μm～5μm的晶体产品。通过PFM-PBE数值模拟方法,利用实验结果拟合了结晶过程的成核速率和生长速率。模拟中提出了一种基于溶质在纯溶剂中的溶解度变化作为过饱和度定义,相对于传统定义,在计算反溶剂结晶过程过饱和度大小时更为准确。通过CFD-PBE数值模拟方法,系统地考察了宏观混合和微观混合对结晶过程的影响,对结晶过程动力学进行了进一步验证。理论预测与实验研究相互验证,最终获得了准确的结晶动力学数据。最后,将喷射结晶方法与搅拌釜式结晶方法相耦合,以二羟基乙二肟（DHG）的结晶过程为研究对象,发展了一种新的快速喷射冷却结晶方法。与传统的釜式冷却结晶方法相比,快速喷射冷却耦合釜式冷却结晶方法可以得到粒度更小、粒径分布更窄的晶体产品。在釜式冷却阶段,当搅拌转速高于60r/min时,晶体颗粒能被充分分散在溶液中,随着搅拌转速提高颗粒平均粒径变小,粒度分布也变窄。冷却速率越快、过饱和度越大,生成的晶体粒度越小、粒度分布越窄。在混合完成后加入超声作用可以强化成核过程,促使晶体颗粒变小。初始混合浓度也是影响晶体产品粒度大小和分布的重要因素,初始浓度越大消耗单位物料量生成的晶体颗粒越多,晶体颗粒平均粒径越小、粒径分布越窄。建立了结晶过程的数学模型并与实验数据比较,通过非线性拟合获得了结晶动力学参数,由拟合的结晶动力学参数预测得到的平均粒径、粒径分布结果与实验结果能够较好地吻合。