世界各国政府加大对发展绿色清洁能源的重视以及各行业节能减排法律法规的越发严格,促使了诸如均质压燃(HCCI)、预混压燃(PCCI)、低温燃烧(LTC)、反应可控压燃(RCCI)等新型燃烧模式的诞生。这些燃烧模式虽然一定程度上达到了节能减排的目的,但是由于其技术特点容易造成喷雾湿壁及混合气形成不均匀等问题。为了解决这些问题,除了对喷雾特性进行改良外,对燃烧室壁面参数的优化和研究也格外重要。现阶段CFD模型往往忽视壁面基本润湿特性参数(如接触角、铺展速率等),故现有的CFD模型仍不够完善,无法在发动机喷雾相关计算中得到广泛应用。因此本研究依托国家自然科学基金项目(5167060406),以金属材料表面润湿性为切入点,以数值模拟为主要研究手段,针对燃油液滴湿壁过程及其可控性开展研究工作。为新型燃烧室的设计提供技术参考。针对燃油单液滴撞壁模拟。本文研究了单液滴撞击不同微观形貌金属壁面、不同疏油属性金属壁面以及在不同环境压力下撞击不同润湿性的金属壁面时燃油液滴形态发展、燃油液滴蒸发产生的燃油蒸汽分布及燃油蒸发速率的差异。不同金属壁面微观形貌的模拟结果表明,微观形貌的布置和尺度会直接影响金属壁面润湿性,使液滴撞壁后液滴运动和蒸发过程产生变化。疏油金属壁面的模拟结果显示,疏油壁面会使液滴产生不用程度的反弹趋势,该趋势随壁面疏油特性的增强而增大。在一定范围内,壁面温度升高会降低壁面疏油属性进而影响液滴的反弹运动,也改变了液滴蒸发的形式加快了液滴蒸发速度。不同环境压力的模拟结果表明,环境压力会降低液滴的蒸发速率,还会影响影响壁面润湿性表现。针对燃油喷雾撞壁模拟。本文研究了壁面润湿性、壁面温度、环境压力对喷雾撞壁后喷雾形态发展过程、喷雾微粒蒸发产生的蒸汽分布及燃油蒸发速率的影响。喷雾撞击不同温度、润湿性壁面的模拟结果表明,壁面温度的升高会改变喷雾蒸发形式加速蒸发速率进而影响壁面润湿性表现。壁面温度相同时壁面润湿性增大会喷雾铺展和卷吸的尺度减小进而影响喷雾微粒的蒸发及燃油气体分布。喷雾在不同环境压力下撞击不同润湿性金属壁面的模拟结果显示,环境压力升高会抑制喷雾微粒的运动,减小喷雾微粒的蒸发速度。在相同环境压力下壁面润湿性增强会减小喷雾微粒的运动尺度、加快喷雾蒸发速率,且环境压力越大该现象越明显。