随着我国节能环保措施实施力度的加大,对于汽车尾气污染物排放控制标准的要求也逐渐提升,因此我国对于柴油发动机的燃料喷射控制系统也提出了更高的技术要求。燃油喷嘴作为内部燃油系统的关键部件,其结构参数直接或间接影响喷嘴内燃油的湍流和空化流动效果,同时对缸内燃油雾化质量也有很大影响,决定了柴油机的动力使用特性、燃油经济效率和空气污染物的排放。所以,研究喷嘴结构参数对喷嘴内部燃油流动性能的影响具有重要的工业应用价值,这也是本文研究的重点。首先,本文基于双腔自激振荡喷嘴模型,在结构上采用增加气体进口的方法,形成气液两相混合自激振荡燃油喷嘴。同时针对喷嘴结构参数,即气液进口夹角比、气液进口长度比、气液进口直径比及K系数,采用正交试验的方法,设计了9种不同结构参数组合的正交表。通过Solidworks软件绘制了不同结构的喷嘴三维模型,并对喷嘴模型进行内部流体填充,在Workbench中对内部流体进行网格结构划分以及边界条件设置。其次,综合分析了喷嘴结构参数对内部燃油流动性能的影响,得到以下结论:随着气液进口夹角比的减小,燃油在喷嘴内部的空穴程度逐渐加强,湍动能也随之增加,流速也逐渐增加;随着气液进口长度比的增大,喷嘴内部燃油空穴程度和湍动能都逐步减弱,流速也逐渐降低;随着气液进口直径比的增大,喷嘴内部燃油的空穴程度是先增强然后逐渐减弱,流速逐渐降低;随着K系数的增大,燃油在喷嘴内部的空化程度逐步下降,湍动能也逐渐降低,流速不断增加。最后,对于正交试验设计的9种工况进行了仿真分析,采用Fluent中的欧拉-欧拉算法,设置VOF模型和空穴模型,得到了喷嘴内部燃油空穴数、混合相流速平均数、混合相湍动能平均数及混合相质量流率的模拟数据。运用SPSS软件对仿真分析得到的数据进行多因素方差分析,得出不同的结构参数对内部混合相流动特性影响程度的主次顺序。之后,针对喷嘴在不同温度下的每种结构参数的内部流场变化以及流动状态等情况进行分析,得到了不同温度下的各种结构对空穴数、质量流率、流速和湍动能的影响,对将来燃油喷嘴结构参数的优化提供了一定的理论指导。本文深入研究了喷嘴结构参数和燃油温度对喷嘴内部燃油流动特性的影响,积累了一些可行性研究的相关理论和研究经验,为今后我国喷嘴内部结构参数的设计优化和实际应用提供了理论依据,对我国油气喷射器控制系统中各执行控制元件的结构设计以及其他相关工程技术研究领域的应用研究也具有重要的指导意义。