单分散液滴发生技术广泛应用于喷墨打印、增材制造、电子封装等领域,但存在易产生卫星液滴、液滴粒径分布不均、液滴发生过程影响参数分析不全等问题,且应用于喷雾微燃烧领域的研究极少。针对上述问题及喷雾微燃烧领域不同液体燃料单分散应用的需求,本论文在研究单液滴发生理论基础上,自主设计并制作了基于压电式单分散液滴发生技术的液滴发生系统,研究了单分散液滴的产生、粒径和发生速率可控的技术,并应用于多种燃料的单液滴分散特性研究。主要包括如下几个方面:（1）研究了驱动信号波形、频率、电压幅值和占空比对单分散液滴发生的影响。当驱动信号频率在23～28k Hz范围内,矩形波和正弦波产生单分散液滴所对应的理想频段基本相同,但矩形波驱动产生的单分散液滴均值粒径与理论值的相对误差（0.090%～0.786%）明显小于正弦波（0.799%～1.734%）。通过调制不同矩形波驱动信号频率,在单分散液滴发生的过程,发现母液滴吞噬卫星液滴的现象,即卫星液滴与母液滴分离时受到压电陶瓷回弹产生向上的惯性力,使得卫星液滴减速,导致卫星液滴被下一颗母液滴吞噬,从而达到消除卫星液滴的效果;不同驱动信号频率时产生长度不同的液柱段,在理想频段内液柱长度较短,破碎后的液滴粒径均一。当驱动信号电压幅值在5～20V范围内,高低电平的电压幅值变化对单分散液滴粒径基本没有影响。驱动信号占空比为30%～70%之间时,对产生单分散液滴的粒径影响最小。（2）研究了孔板厚度（喷嘴长度）、喷嘴孔径、液滴发生出射角对单分散液滴发生的影响。在孔板厚度为0.05mm～0.2mm范围内,所产生单分散液滴具有相同的驱动信号理想频段,且单分散液滴粒径分布基本一致。而喷嘴孔径对产生单分散液滴的粒径范围起决定性作用,孔径为40μm时所产生的单分散液滴粒径范围为49.77μm至53.77μm,而孔径为60μm时所产生的液滴粒径范围为108.45μm至120.55μm。液滴发生出射角为0°（垂直向下）、90°（水平）、180°（垂直向上）时,产生的单分散液滴均值粒径与理论值的相对误差为0.019%～2.598%,表明液滴重力在单分散液滴发生过程中的影响极小。（3）研究了背压和体积流量对液滴破碎过程的影响。在同一流量下,改变流体背压对单分散液滴的发生影响很小,液滴均值粒径与理论值的相对误差为0.1%～1.841%。在不同体积流量下,通过调节驱动信号频率可产生单分散液滴,适当提升体积流量,驱动信号理想频段范围扩大。（4）研究了前述设计和加工的单分散发生系统对无水乙醇、异丙醇、正癸烷、航空煤油等液体燃料的单分散液滴发生特性。尽管各种液体燃料的表面张力等物性参数不同,当选定喷嘴,通过控制体积流量和驱动信号频率参数可达到各种液体燃料的单分散效果。对于体积流量为42ml/h、48ml/h、54ml/h,产生单分散正癸烷液滴所需驱动频率分别为10～24k Hz、10～31k Hz、10～35k Hz,而产生单分航空煤油液滴所需驱动频率分别为6～18k Hz、15～28k Hz、15～30k Hz,产生的单分散液滴均值粒径随驱动频率发生变化,最小均值粒径低于100μm。验证了该单分散发生系统可用于单分散液体燃料液滴发生的可行性。本文的研究结果提供了一种单分散液滴发生系统的设计思路;分析了不同控制方法对单分散液滴发生过程的影响;验证了该技术对不同液体燃料单分散液滴产生的可行性,对该技术在微燃烧领域的应用有重要的参考价值和借鉴意义。