随着国家对内燃机排放标准的要求日趋严格,以及化石燃料的逐渐枯竭,目前国内外研究学者正积极探寻如何改善内燃机的喷雾和燃烧过程,来提高内燃机的热效率和减少污染物的排放。研究表明,含氧混合燃料在内燃机高温蒸发过程中,因组成成分沸点的差异,其液滴会发生微爆效应,且液滴微爆可以在一定程度上改善液滴的雾化效果,对提高燃烧的热效率及优化排放性能具有重要意义。本文以含氧液滴为研究对象,基于挂滴式和依附式试验系统,研究含氧液滴的蒸发特性,探究影响因素对其蒸发特性的影响规律;研究含氧液滴的微爆特性,探究影响因素对其微爆表征参数的影响规律;研究在高温壁面含氧液滴的蒸发及微爆特性;研究车用含氧燃料乙醇生物柴油和聚甲氧基二甲醚柴油液滴在蒸发和微爆过程中与航天推进剂二硝酰胺铵存在的差异。建立含气液滴模型,探究液滴内气泡的变化过程和液滴的微爆特性。首先,本文基于试验目的需求,搭建试验过程中所需的挂滴式和依附式试验系统,对试验系统的一致性进行验证;研究试验数据的处理方法,并对试验误差进行分析。得到试验系统可满足试验需求且具有良好一致性;对试验数据处理中产生的误差符合试验误差要求,可确保试验数据的准确性和可靠性。其次,本文基于挂滴式试验系统,研究车用含氧液滴乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油的蒸发及微爆特性,探究影响因素对其蒸发及微爆特性的影。得到影响因素对蒸发过程中平衡蒸发过程和瞬态蒸发过程的影响规律;得到影响因素对液滴微爆强度、微爆延迟时间、微爆过程持续时间等液滴微爆表征参数的影响规律。研究航天用含氧燃料二硝酰胺铵液滴的蒸发及微爆特性,探究影响因素对其蒸发特性及微爆特性的影响。得到在蒸发和微爆过程中,影响因素对液滴归一化直径平方及液滴微爆表征参数的影响规律;得到二硝酰胺铵液滴在蒸发和微爆过程中与乙醇生物柴油和聚甲氧基二甲醚柴油液滴存在的差异。然后,本文在依附式试验系统的基础上,研究含氧液滴在壁面蒸发及微爆过程中液滴形态变化;研究乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油、二硝酰胺铵三种不同含氧液滴在高温壁面的蒸发特性;研究在壁面温度为沸点温度和莱顿弗罗斯特临界温度的条件下,三种不同含氧液滴在高温壁面的微爆特性。得到液滴在高温壁面蒸发过程中,液滴形态变化过程及液滴铺展直径随时间的变化,分析液滴铺展直径对液滴体积和质量变化的影响;得到含氧液滴在沸点温度和莱顿弗罗斯特临界温度下,液滴形态变化及液滴归一化直径平方变化,分析液滴在微爆过程中的液滴微爆强度、微爆延迟时间、微爆过程持续时间等微爆表征参数;得到二硝酰胺铵液滴与乙醇生物柴油和聚甲氧基二甲醚柴油液滴存在的差异。最后,以建立的乙醇/生物柴油含气液滴模型为研究对象,对含气液滴内气泡生长过程、液滴微爆特性进行研究。探究含气液滴气泡内外压差、气泡初始半径、液滴成分质量分数、气泡中心偏离液滴中心等影响因素对气泡生长及液滴微爆表征参数的影响规律。得到在一定条件下,气泡内外压差越大、气泡初始半径越大、气泡中心偏离液滴中心较大、液滴含乙醇质量为50%时,有利于含气液滴的微爆过程。图108幅,表1个,参考文献85篇。