喷油器作为柴油机的喷油系统的终端部件,对柴油机缸内的油束贯穿距、燃油雾化和油气混合质量有重大影响。因为喷孔出口处的燃油状态与缸内燃油雾化质量的好坏紧密相关。他们决定柴油机的经济型、动力性以及排放性能。因此有必要对柴油机喷油器喷孔进行深入的认识,了解喷孔内部燃油的流动状态以及燃油射流的雾化特征。本文探讨喷油器喷孔内燃油流动特性,揭示喷孔内空化现象以及它的成因,影响空化的因素,空化现象对喷油器喷雾的具体作用。由于真实喷油器孔几何尺寸限制,孔内多相流状态,流场复杂多变,而且不利于可视化观测,因此此次研究借助已经成熟的计算流体动力学软件(CFD-Fire)模拟真实喷油器孔内的燃油流动,尽可能的还原真实喷油器内燃油的状态。通过基于更符合实际情况的欧拉-欧拉法,采用Fire自带的网格生成工具,对喷孔内部的空化流动特性进行了全面的数值模拟,考虑到喷孔的射流因素(入口压力即喷射压力和出口压力即环境背压)、结构因素(喷孔长度)、孔内湍流参数的影响。为了便于与实验对照,用以检验模拟的正确性,设计出大尺寸可视化的透明喷油器,给研究空化效应带来了很大方便。根据相似理论,在满足结构相似、动力相似和边界相似等的前提下,比照实验结果与模拟结果,二者很好的一致性。最后,对实际喷油器的喷雾形态、粒度的大小进行分析,并对结果进行CFD模拟分析表明,实验的测量结果与模拟基本吻合。深入了解柴油机喷孔内的空化现象对掌握柴油机缸内燃油的雾化、提高柴油的燃烧效率和降低排放都具有重要的实践意义。