通用化的单一品种燃料得益于其特有的战略意义,正逐渐受到世界各国的重视。减少军用动力燃料保障种类,有利于减轻后勤保障负担,加快燃料供给的响应速度。但各类动力装置应用场所及功用的不同使得它们对燃料物性提出了不同的要求,这给寻找通用燃料带来了巨大的挑战。航空煤油RP-3作为煤油的一大主要分支,一方面具有介于汽油和柴油的理化特性,另一方面各项参数指标与美军通用燃料JP-8极为接近,迅速成为燃料通用化进程中的热点。本文采用预燃式定容燃烧弹系统,配合不同的光学诊断方法,首先进行了煤油中掺混柴油体积分数为50%的煤/柴油混合航空重油K50,在不同喷射压力、环境密度、环境温度、环境氧浓度下的冷态喷雾、蒸发喷雾和喷雾燃烧的可视化试验,对比探究了不同环境条件下航空重油K50的冷态喷雾、蒸发态喷雾和燃烧的发展规律。结果表明,提高喷射压力有助于K50的破碎雾化,燃烧滞燃期缩短,减少了燃烧过程中碳烟的生成及最终碳烟残余量;环境密度增大阻碍了喷雾的贯穿发展,喷雾整体被局限在更小的范围内,但喷雾卷吸混合的环境热空气质量更多,使燃烧反应进行的更为充分;环境温度的升高对于喷雾的发展无明显影响,但会使着火时刻提前,着火位置更接近于浓混合区域,燃烧过程中碳烟辐射强度明显增大;环境氧浓度的降低,大大地延长了着火滞燃期,尽管燃烧过程碳烟的生成量降低,但碳烟生成区域仍然较广。之后本文重点对比了航空重油K50、纯柴油K0以及纯煤油K100在特定工况下的喷雾燃烧发展规律,试图找出航空重油中煤油掺混比例对燃烧效果的影响规律。研究结果表明,航空重油中掺混煤油的比例越高,燃油的粘度、表面张力以及十六烷值越小,燃油喷雾越容易受环境气体的扰动产生变形,燃油与环境气体的混合更充分,破碎雾化效果更好。尽管十六烷值降低对燃料的着火性能带来了一定的迟滞影响,但由于掺混煤油后燃料的雾化效果更佳,在一定程度上减缓了十六烷值降低的迟滞效应,使得着火时刻反而略微提前。由于掺混煤油后燃料的着火发生在混合更均匀,当量比更小的地方,因此掺混比例越高,着火位置越远离喷嘴。并且碳链更短,雾化效果最佳的煤油在燃烧过程中火焰的平均亮度最低,碳烟的生成密度最小。