液体燃料的辐射特性在汽车内燃机、航空发动机及液体燃料锅炉等热力设备的燃烧诊断调节过程起着重要作用,其光学常数作为基础物性参数,在其组分测定、液滴蒸发、光学诊断以及燃烧控制等方面具有重要意义。随着新兴液体燃料的发展,其光学常数数据相对匮乏,在与光学常数相关的辐射传递应用中,仍存在一些关键问题有待研究。因此本文的主要目的就是通过实验测量和数值计算,获得准确的液体燃料光学常数和辐射特性参数数据,并将其应用于工程中的辐射换热计算过程中。本文以液体有机燃料正辛烷和正癸烷为研究对象,首先基于改进的椭偏反射法构建液体光学常数的实验测量系统,实验测量获得正辛烷和正癸烷在不同温度下和中红外波段的光学常数,进而研究温度对其光学常数的影响规律;其次基于Mie理论计算喷雾液滴和液滴系的辐射特性参数,并把液滴的辐射特性参数应用于辐射传递对喷雾燃烧的数值模拟研究中,主要工作包括:在液体燃料光学常数测量方面,利用椭偏反射法测量了液体正辛烷和正癸烷分别在温度20℃、50℃、80℃和20℃、60℃、80℃、120℃,波长范围2~16μm的光学常数。测量结果表明:正辛烷和正癸烷的光学常数随波长的变化趋势相同,只在数值上存在差别;正辛烷和正癸烷的光学常数随着温度升高均呈现减小趋势,随着温度的升高折射率线性减小且折射率峰值明显降低,而温度对吸收指数的影响较小,甚至可以忽略不计。在液滴辐射特性计算方面,利用Mie理论通过MATLAB编程计算了半径为10μm、20μm和50μm的正辛烷液滴的散射、吸收因子及散射、吸收系数。计算结果表明:温度对正辛烷液滴散射因子的影响无明显规律,而随着温度升高液滴吸收因子微弱减小;随着液滴半径的增大,散射因子呈规则的阻尼振荡特性,相同半径液滴的散射因子越大的波长处吸收因子越小;对于相对稀疏满足独立散射条件的液滴系,液滴系的辐射特性参数与液滴的体积分数成正比。在喷雾燃烧辐射换热数值模拟方面,通过数值模拟研究了定容燃烧室内的液体燃料喷雾雾化、燃烧传热及辐射换热。模拟结果显示:是否考虑壁面辐射和液滴辐射对燃烧室内的温度场分布趋势影响不大,但火焰最高温度有所区别,当考虑液滴辐射时,喷雾燃烧更充分,其火焰长度增长。