单分散燃料液滴能解耦雾化、燃烧过程,且单分散燃料液滴和空气混合气相对发动机混合气更均匀,利用单分散液体燃料对于液体燃料的燃烧及其颗粒物生成机理的研究具有积极意义。本文基于可控有损热氛围的环境,利用单分散正庚烷的燃烧火焰模拟柴油发动机压缩行程上止点局部过浓混气燃烧情况,通过研究超声波雾化特性、单分散正庚烷的燃烧火焰结构以及预混燃烧区所产生的颗粒物,获得的主要成果有:1)设计加工了可控有损热氛围燃烧系统、单分散正庚烷雾化系统和颗粒物取样分析系统,验证了整套系统用于研究单分散正庚烷燃烧生成颗粒物的可行性。2)研究超声波雾化器的雾化特性。正庚烷的流量对于射流的高度影响基本可以忽略;载气流量增大,稳定流动的区域明显变长。3)研究了单分散正庚烷燃烧火焰结构。射流火焰存在预混和扩散燃烧区两种区域。随着伴流温度的升高,火焰的总长度拉伸,预混燃烧的火焰长度降低;随着射流空气流量的增大,火焰的总长度降低,预混燃烧的火焰逐渐拉长;随着正庚烷流量的增大,火焰的总长度拉伸,预混燃烧的火焰长度基本相同;4)研究热氛围温度、中央射流当量比等对预混燃烧区不同高度处颗粒物生成的影响。随着温度的增加,相同位置颗粒物总的数浓度基本呈增长的趋势。低温区较低位置颗粒物中的正庚烷小雾滴占主导地位,高温区较高位置燃烧颗粒物占主导地位;随着射流当量比的增大,相同位置颗粒物总的数浓度和体积浓度基本呈增长的趋势;随着测量高度逐渐增大,化学当量比燃烧时,颗粒物的数量浓度先增大后减小,体积浓度逐渐减小;当量比为2浓燃时颗粒物的数量浓度逐渐增大,体积浓度先增大后减小。