本文研究一种用PLIF/Mie双光谱成像测量超声速雾化场粒径二维分布的新方法。超燃冲压发动机是实现高超声速飞行器的首要关键技术，是目前世界各国竞相发展的热点领域之一。煤油超燃雾化是研制煤油超燃发动机的关键问题，但是射流破碎和雾化是流体力学最为困难和尚未解决的基本问题之一。煤油超燃雾化现象和粒径测量极具挑战性，尽管该问题已得到广泛研究，但有待于发展雾化场粒径分布的精细在线测量方法，以便给煤油超燃发动机研制特别是燃烧室设计和评价提供基础性数据。目前理论及仿真途径都不能很好的解决，依然依赖实验测量。目前现有对雾化场粒径分布的测量方法有纹影/阴影、相位多普勒粒径测量（PDA/PDPA）、光散射和激光全息等。纹影和阴影等传统光学方法适合显示流场波细结构，但分辨率低、沿光程有积分效应，因此，不适合研究液体射流破碎和混合现象。激光全息测量可给出二维粒径分布结果，但存在沿光路积分效应，数据量大且处理效率低。PDPA光路复杂、成本昂贵，对测试环境要求高，难以适合发动机和大型超声速风洞等真实测量环境（噪音、振动、油污等）。光谱/散射光成像测量粒径二维分布是近10年快速发展的技术，具有测量效率高、光路简单和提供信息量大等特点，适合环境恶劣雾化场的在线测量，具有较好应用前景。这些测量方法各有优势也各有弊端，但相同点是都不适用于工况复杂的超声雾化场粒径分布的在线测量，所以急需开发新的测量方法。　　本文提出一种新方法，将散射光和片激光诱导荧光技术相结合，利用雾化场粒径不同次方和弹性散射光/荧光光强的线性关系对雾化场Sauter平均粒径（Sauter Mean Diameter: SMD）二维分布进行测量。本文首先给出了该测量方法的理论原理，讨论了在气溶胶实验台上进行验证性实验的方法和系统定标原理，完成了该部分的实验，对实验数据进行了分析，证实了该测量方法的可行性，并且完成了对测量系统的定标工作，给出了系统K值，为后续实验做了必要准备。本文还讨论了超声速风洞实验台上的实验方法步骤和注意事项，设计了实验必须的实验段及光路布置方案。实验段的机械部分和观察窗石英玻璃已经加工完成并完成了装配工作。　　要说明的是，由于时间有限和实验准备工作的复杂性，对于超声速煤油雾化场粒径测量方法和技术，本文只完成初步研究工作。要完全实现煤油超雾化粒径二维和三维分布的双光谱在线测量，还有很多工作需要进一步研究。本文中的实验很多细节也有待改进和完善，相关结论和观点仍然需要更多的实验图像和数据进行验证。