柴油机的喷雾特性影响着发动机的燃烧效率及排放,良好的雾化是高效、节能、环保的前提。对于柴油机的喷雾特性的研究,由于目前的实验测试存在着不能观察喷雾场内部结构的缺陷,CFD则在这方面有着其独特的优势。本文主要运用CFD软件Fluent对柴油机的喷雾过程进行模拟研究,分析其变化规律。结果表明,WAVE模型能在一定程度上较好地说明柴油机的喷雾近场雾化过程。通过分析可以看出,随着入射压力的增加或者背压的降低,喷嘴内外压差变大,其喷射初速度和能量就大,对后续的气流扰动会产生影响,可以增加喷雾锥角与贯穿距离,而表面不稳定波的波长由于气流扰动的加大会变短,雾化质量变好,但是由于背压变化范围有限,喷雾质量的提高不明显；孔径不变的条件下,随着长径比的增加,管内的阻力加大,贯穿距离减少,雾化质量变差。随后引入粗糙度的概念,粗糙度的存在使喷嘴内部的湍流发生了变化,有了初始的扰动,喷雾射流离开喷嘴后,就会迅速与气流产生扰动,增加了径向的喷雾场发展,喷雾锥角得到了增加,在一定程度上促进了雾化,同时由于在径向的作用,其在轴向的运动相对减弱,不同的粗糙度对于喷雾的锥角和贯穿距离影响各不相同,雾化质量有区别。模拟计算喷雾场中气流速度场的情况,可以看到在喷嘴出口处,由于扰动,气流被卷入喷雾射流中,但在喷雾射流的前端,气流被喷雾射流往外推,形成卷吸涡,而这种卷吸会随背压的降低有所减弱。随后运用混合模型,在考虑粗糙度的前提下,对柴油机喷嘴内的空穴进行模拟,可以看出,随着入射压力的减少,降低了内外压差,减低了静压力小于饱和蒸汽压的概率,空穴的区域随之减少；孔径不变的条件下,长径比的减少会增加空穴宽度,但是这个增加的范围有限；R型喷嘴中,r/D的增加减少了断面的收缩,空穴区域变小,且其值在一定临界值以上时,不会出现空穴现象；R型与S型相比,同样的外部条件下,空穴的出现区域要小,这与壁面的圆滑过渡有关。综合分析空穴现象及其后续的喷雾射流的雾化,可以看出,空穴对于柴油机的喷雾雾化有一定的促进作用,其在管内产生的初级扰动对于雾化的发展有很重要的影响。综合分析模拟研究整个柴油机喷雾过程,可以认为,喷孔内的空穴、管内的湍流扰动以及空气动力干扰是影响喷雾雾化的主要原因。