以往的外太空环境下液体的流动与扩散机理研究主要应用于火箭剩余推进剂的排放干扰分析。随着空间攻防战中喷涂式软杀伤武器的提出和研制，外太空环境下液体的流动与扩散机理研究显得尤为重要。 本文针对外太空环境下液体的流动与扩散机理进行研究，计算了过热液体降压沸腾的核化率以及极限过热度、临界半径等其他亚稳态过热液物理量。利用得出的核化率结果，从微观热力学理论出发，推导Rayleigh分布中的液滴半径最可几值，并利用推导出的公式对液滴初始化进行数值模拟，从亚稳态过热液降压沸腾机理深入研究真空射流在初始阶段的破碎情况。在此基础之上，用直接模拟蒙特卡洛法跟踪射流破碎后的液滴，进一步深入研究真空射流产生的液滴羽流场扩散情况，并用蒙特卡洛法对液体在目标上的光谱透射特性进行研究，以验证本文设计的方案是否可为喷涂式软杀伤武器的研制和喷涂方案的设计提供理论支持。 本文从理论上推导了Rayleigh分布中最可几值公式，通过数值计算得出了该公式偏离极限过热度太大将偏离实验值的结论。通过液滴羽流场的数值模拟和对喷涂物质光谱特性的计算得出了软杀伤选取的喷涂物质应该沸点高，蒸发过程损失质量小，升华过程缓慢，光谱透射率低的结论。