液体碰撞现象在自然界的雨滴、海雾形成过程中广泛存在,并在柴油机、液体火箭发动机内燃料与氧化剂的雾化及混合过程中发挥着重要作用,研究者们发现液体在相互碰撞后可能发生非融合甚至弹开现象。射流碰撞作为液体燃料和氧化剂雾化混合的有效方式之一,被广泛应用于大推力液体火箭和自点火导弹推进器中,而射流碰撞后可能出现的非融合现象则会降低燃料与氧化剂的混合效率,极大地影响推进器的正常工作;同时,射流碰撞弹开作为一种稳定、连续的液体非融合现象,适合作为研究工具揭示此类现象中的气膜变化、界面相互作用等机理。目前对于射流碰撞的研究主要集中于碰撞后的融合现象与形态变化,射流碰撞后发生非融合现象的可能性早在百余年前就被提出却始终未得到充分认识。据此,本论文采用实验研究为主、理论分析与数值模拟为辅的方法,对射流碰撞非融合现象的产生机理、动力学特性及其影响因素进行了较为全面和系统的研究。论文设计和建立了独特的变压力射流碰撞实验系统,开发了射流碰撞非融合特性实验研究方法,采用水、乙醇、硅油以及具有近梯度物性的正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷作为实验液体,控制射流速度、碰撞角度、环境压力等实验参数,针对射流碰撞后可能出现的弹开或融合现象及两者的临界边界进行了一系列定量化的实验研究。揭示了射流碰撞弹开现象的产生机理和产生条件,分析了射流弹开的形态变化,发现了射流碰撞中存在的弱碰融合、碰撞弹开、强碰融合三种非单调的融合-非融合机制,完善了射流碰撞特性并绘制了角度-速度机制图。本文基于射流在相互挤压阶段的气液压力平衡和截面变形建立了气膜厚度变化理论模型,结果表明碰撞弹开-强碰融合临界状态中射流速度较高的部分由气膜厚度主导,其临界速度可以用无量纲临界气膜厚度CrK刻画。分析对比了射流不稳定性和气膜不稳定性的影响,结果表明碰撞弹开-弱碰融合的临界状态由射流不稳定性主导,其临界速度可以用射流速度和表面失稳速度之比Γ刻画。通过变压力实验发现,在卷吸作用和气膜特性的综合作用下,环境压力的升高使得射流碰撞后的弹开和融合机制呈现非单调变化的现象,存在最易于产生射流弹开的临界压力CrP。最后,采用Gerris开源程序,使用N-S方程+VOF/PLIC界面捕捉+自适应网格的方法实现了射流碰撞弹开形态的数值模拟,获得了射流在碰撞弹开过程中的内部流动、截面形态变化、压力分布等细节信息。