丁醇属于第二代的生物燃料,与其它的内燃机代用燃料相比,它拥有较高的能量密度和热值,与柴油具有很好的混合性,不需其它助溶剂,且生产工艺简单,可再生性较强。当前,国内外相关丁醇的研究大都与其燃烧和排放特性有关,对其喷雾特性的研究较少。而燃料的喷射雾化对内燃机燃烧和排放特性的影响十分巨大。因此深入了解丁醇柴油混合燃料的喷雾特性对于其作为替代燃料在发动机上的应用具有重要意义。本文首先利用三维CFD软件建立了喷油器一维模型,进行混合燃料喷射一维液力计算,获取喷嘴前端压力,为后续的计算提供准确的压力边界条件。然后利用AVL Fire软件,分别建立喷嘴多相流模型和定容室喷雾模型,将喷嘴内流动的计算结果耦合到之后的喷雾计算中,将两者作为一个统一的整体来研究丁醇与柴油混合燃料的喷雾特性。并依据在喷雾光学测试系统上进行的纯柴油和正丁醇体积分数为10%的混合燃料的喷雾实验结果,进行了模型的标定和验证。然后使用该计算模型调整不同参数,详细分析了不同的正丁醇掺混比例、喷油压力、环境压力、环境温度和燃油温度,对混合燃料喷雾特性的影响,为丁醇的推广应用提供理论支持。本文的研究结果表明:(1)喷嘴内流动会影响燃料的整个喷雾发展过程和喷雾特性,耦合喷嘴内流动的喷雾模型,才能真实的反应燃料的喷雾特性。(2)随着正丁醇掺混比例的上升,混合燃料的喷雾贯穿距离与索特平均直径均下降,喷雾锥角增大,雾化有所改善。(3)随喷油压力的提高,混合燃料N25的喷雾贯穿距逐渐增大,SMD降低,雾化变好,油束与环境的卷吸作用加强,油束中心速率与浓度均加大。(4)随环境压力的提高,N25的喷雾贯穿距降低,SMD在喷雾早期逐渐降低,喷雾中期和后期降低趋势较小,油束中心的速率降低,浓度增大。(5)随环境温度的提高,N25油束中心区的速率增加,浓度降低,贯穿距增长,锥角减小。SMD在环境温度由293.15 K升高时,明显降低,而后随温度升高,在喷雾初期又有所增大,中后期基本趋于一致。(6)随燃油温度的提高,N25的喷雾贯穿距逐步减小,油束中心浓度下降。SMD在喷雾早期随油温的上升逐步减小,而后随喷雾的发展逐步趋于一致。(7)随滚流旋转角速度的增大,N25油束形态的偏转加大,贯穿距下降,SMD在喷雾早期逐步减小,在中后期逐步增大,油束中心的速率减小,浓度增大。