高压柴油喷雾火焰撞壁过程中的传热问题是柴油机研究中的基本问题,具有高压、高温、高瞬态的特点,传热量的测量存在困难。本文分别从传感器研制、误差分析、以及定容弹试验三个方面开展研究。首先,对微秒级快速响应热电偶的结构、材料体系及加工工艺开展研究,通过迭代优化,研制出了第三代微秒级快速响应热电偶。基于油浴锅和检定炉,测量了自研热电偶的电气特性,其塞贝克系数为42 u V/°C;基于油滴法实验,发现研磨法相对于划痕法形成的热电偶具有更好的信噪比;利用脉冲激光测量得到同轴研磨型热电偶的热响应时间为0.5 us。其次,针对热电偶接触式测温的引入误差问题,建立了同轴热电偶的二维仿真模型,量化分析了引入误差及其产生的原因,提出了引入误差的校准模型和算法。结果表明:热电偶接触式测温的引入误差会显著影响测温精度,其大小与热电偶和活塞材料热物性差异相关;提出校准算法可以有效减小引入误差,衡量指标ARE值可以降低至0.09‰。最后,基于定容燃烧弹台架,研制了射流壁面温度控制和测量装置。在氮气氛围下,中心驻点位置的喷雾冷却作用显著高于其它测点位置,且喷油脉宽越长,喷雾冷却吸热的持续时间越长。环境压力升高,喷雾的卷吸作用越强烈,喷雾贯穿距减小,湿壁程度下降,喷雾吸热量减小;在空气氛围下,喷雾撞壁后在射流头部区域先着火,对应测点位置的瞬态热流升高,而后,火焰在壁面射流和卷吸作用下向两侧发展;环境压力越高,各测点的正向传热量峰值上升,脉宽增大。