柴油机由于其功率大、经济性好得到了广泛地应用,燃油的喷雾蒸发质量是影响柴油机缸内燃烧的重要因素。生物柴油作为一种化石燃料替代燃油,具有良好的清洁性和经济性,用于柴油机缸内燃烧可减少有害物质的排放。但是,直接制备的生物油其密度粘度相对较大,导致燃油流动特性变差,不利于燃油雾化蒸发。因此,需要将生物油进行酯基转移制备生物柴油,以增强燃油流动特性,改善燃烧性能。与柴油相比,生物柴油热值较低,因此多与柴油混合制成混合燃油提高热值,减少燃油消耗。因此,为探明柴油-麻疯树生物柴油混合燃料的蒸发过程与机理,以及对柴油机缸内雾化燃烧的影响,本文从试验和理论仿真两方面研究了不同温度下,混合燃油的蒸发和微爆特性,主要工作如下:首先,通过碱性脂交换方法制备了麻疯树生物柴油,并与柴油配比成不同配比的二元混合燃油,确定混合燃油的主要物性参数,包括密度、粘度等。在符合生物柴油标准的前提下,麻疯树生物柴油JME(Jatropha methyl esters)和柴油以10%、20%、50%的比例混合,记为JME10、JME20、JME50,在室温环境下放置留备试验使用。其次,使用挂滴蒸发试验装置进行单液滴蒸发试验,并通过matlab软件设计图像处理程序,将高速摄像机拍摄的液滴蒸发过程图像批量自动处理并提取归一化直径平方数据,得到液滴蒸发曲线。分别对柴油、麻疯树生物柴油及其混合燃油在常压,环境温度573K、723K以及873K下开展蒸发与微爆特性试验研究。结果显示,在同一环境温度下,混合燃油中麻疯树生物柴油的占比直接影响燃料的蒸发速率及液滴寿命。提高生物柴油混合比例,燃油的蒸发速率减小、蒸发完全所需的时间增大,同时液滴微爆延迟时间缩短,微爆强度减小。随着环境温度的提高,混合燃油的蒸发特性会产生本质的变化,发生液滴内气泡成核与膨胀、连续喷气与多次微爆现象,可归结为柴油与生物柴油组分的差异以及沸点的不同。此外,液滴内气泡在高温下剧烈运动会导致液滴偏离热电偶中心位置,造成局部温度过高,出现频繁微爆现象。综合考虑液滴的蒸发与微爆特性因素,柴油中混合20%的麻疯树生物柴油,有较好的蒸发效果。最后,建立了单液滴蒸发理论模型并仿真了燃油的蒸发特性。为简化蒸发模型构建及提高计算效率,本文基于无限导热模型,结合燃油气液相物性的理论方程与经验公式,构建了二元混合燃油蒸发模型。以正十二烷与正十六烷替代柴油与麻疯树生物柴油,仿真了环境温度573K下液滴的蒸发特性,研究组分间差异及相互作用对液滴蒸发的影响,并与试验对比,获得了较理想的结果,为后续研究多组分液滴蒸发提供依据。