随着我国汽车保有量的逐年提高,石油资源的日益紧缺,替代燃料的研究与使用受到了越来越多的关注。甲醇来源丰富,燃烧排放的污染物少,是一种非常理想的含氧替代燃料。甲醇在柴油机上掺混燃烧最便捷的方法是微乳化法,本文的研究对象就是柴油-甲醇微乳化燃料。燃油良好的雾化状态和蒸发特性是柴油机节能减排的必要条件,本文将通过挂滴式单液滴蒸发试验平台研究柴油-甲醇微乳化燃料液滴的蒸发过程,分析液滴蒸发过程的影响因素,并建立了常压高温环境下的液滴蒸发模型,本文主要工作内容如下:首先,选择油酸作为主乳化剂、正丁醇作为助乳化剂,配制了甲醇体积分数分别为5%、15%和25%的柴油-甲醇微乳化燃料,记为D95M5、D85M15和D75M25,在室温环境下静置一星期后,微乳化燃油没有出现分层现象。其次,通过试验装置,开展了常压下不同环境温度中,柴油、D95M5、D85M15和D75M25微乳化燃料液滴的蒸发试验,使用高速相机拍摄记录燃油液滴蒸发过程,运用形态学方法处理液滴蒸发图像,并基于MATLAB软件设计了批量处理图像的程序,提取蒸发过程中液滴的直径数据,研究了不同环境温度、甲醇含量和液滴初始直径对蒸发过程的影响。结果显示,在573K的环境温度下,甲醇的加入对液滴蒸发的影响较小,整个蒸发过程,液滴直径的平方随时间的变化率基本是一个常数,符合经典D2定律。在673K下,柴油-甲醇微乳化燃油的蒸发特性发生了本质变化,由于甲醇的沸点比柴油低,甲醇比柴油先气化,在液滴表面和内部形成气泡,液滴表面的气泡会迅速脱离液滴,形成喷气现象,液滴内部的气泡在一定情况下会造成液滴发生“微爆”现象,“微爆”出现时,母液滴会破碎形成很多子液滴,增加了蒸发表面积,加速了液滴的蒸发过程,此时液滴直径的变化不再符合D2定律;相同初始直径液滴,在同一环境温度下,含有甲醇的微乳化燃油液滴的蒸发速率比柴油快,且随着甲醇体积分数的增加而升高,液滴的蒸发寿命缩短;液滴初始直径对液滴寿命的影响在573K时更明显。最后,基于无限传热传质模型,以正十二烷替代柴油,建立了正十二烷-甲醇双组分燃油液滴的蒸发模型,使用模型仿真了573K和673K时液滴的蒸发过程,并与试验结果进行了对比验证,获得了较理想的结果。