柴油的喷雾碰壁现象在直喷式的柴油机中不可避免,喷雾碰壁造成的柴油堆积会影响混合气的形成和燃烧,造成局部浓度过高,碳烟排放加剧,而对于某些燃烧系统,喷雾碰壁能提高了燃油与空气的混合程度。合理利用喷雾碰壁的特性,有助于优化设计燃烧系统,控制油雾蒸发及燃空混合速率,进而改善燃烧过程,达到提高整机性能和降低排放的目的。本文利用高压容弹、高速相机等试验设备,采取直拍法和阴影法的测试方法,首先对定喷油量不同喷油压力的喷雾碰壁特性展开试验研究。结果表明随着喷油压力的升高:碰壁前油束的贯穿速度加快,油束更早撞击壁面;碰壁后断喷前,同一时刻的气相和液相的半径、高度、面积都会变大;水平和垂直扩散速度都线性增加,断喷后的扩散速度低于断喷前;断喷时刻液相半径、气相半径、气相高度、气相面积的变化不大,液相高度略有增大,液相面积先增大后减小;喷油持续时间缩短,蒸发时间缩短。本文对定喷油量不同喷孔直径的喷雾碰壁特性展开试验研究。结果表明随着喷孔直径的增大:碰壁前气液相贯穿速度略有加快;碰壁后断喷前,同一时刻的气相和液相的半径、高度、面积都会变大;气相和液相的水平、垂直扩散速度都增加,随喷油压力增加的速度变快;断喷时刻气相和液相的半径的变化不大,液相高度和面积增大,气相高度和面积略有减小;喷油持续期缩短,断喷后蒸发时间变长。本文对不同壁面温度的喷雾碰壁特性展开试验与仿真研究。结果表明随着壁面温度的升高:液相高度和液相面积减小,液相半径、气相半径、气相高度、气相面积变化不大;油膜蒸发量增加,油膜质量减小,气相质量增加,近壁面气相浓度变大,而背景气体中液相质量变化不大;平均油膜厚度减小,在低温时减小得较快,油膜面积先增大后减小,油膜运动速度变快。