燃油的喷射和雾化是影响柴油机燃烧和排放特性的关键因素。良好的雾化对实现柴油的高效低污染燃烧具有重要的意义。但由于柴油雾束的密度太大,迄今为止,人们仍无法直观地观测柴油喷雾的破碎过程,所建立的数学模型均是建立在假设的基础上,所以雾化模型的基础并不扎实和可靠,这对于定量描述喷雾过程非常不利。本文通过对以往柴油喷雾试验研究方法的分析,并结合近几年光学技术的进展,提出采用X光相衬成像技术观察柴油喷雾近场的研究方案,并申请和承担了国家自然科学基金项目“X射线相衬成像技术研究柴油机近场初级雾化机理”,课题的主要研究内容为：采用X光相衬成像技术,观测不同喷嘴几何形状和喷油压力条件下,喷雾近场喷雾特性的变化验证以往的喷雾破碎机理。作为课题的一部分,作者参与了同步辐射X光相衬成像喷雾试验系统的设计及调试工作,具体工作为：柴油电控喷射系统的调试,承压达12MPa定容弹的设计、供油系统设计及调试。目前该套系统已可正常工作。为了验证高压供油系统、电控喷射系统和定容弹系统的可靠性,已进行了静态喷雾试验。要研究不同喷嘴结构对喷雾的影响,首先要确定喷嘴内部结构与设计结构是否吻合因此本文进行了喷嘴内部结构的可视化研究。目前常规测量技术无法测量喷孔内部结构,本文对近几年发展起来的喷孔内部尺寸测量技术进行了分析,采用上海光源(SSRF)的第三代同步辐射光源,拍摄了喷油嘴前端薄壁处的内部图像结构,通过该图像可清晰地观测到包括压力室在内的喷孔内部结构,可精确地测量喷孔的直(?)及长度,为后续的实验研究奠定了基础。本文采用CFD软件Fluent对孔外的喷雾过程进行了模拟研究。采用欧拉-拉格朗日法和表面波模型模拟了孔外喷雾特性,通过数值计算,研究了喷雾贯穿距离、喷雾锥角、索特平均直(?)(SMD)等参数随背压、入射压力、长(?)比变化的规律。模拟结果显示：在入射压力恒定的条件下,减小背压,或在背压恒定的条件下,减小入射压力,以及增加喷孔长(?)比,都能使喷雾贯穿距离减小,雾化质量变差。此外,粗糙度对喷雾雾化也有一定影响,喷孔壁面具有一定的粗糙度,雾化质量变好。本文的特色在于1.通过对以往喷雾光学测试技术的分析,结合近年来光学技术的发展提出了孔内柴油汽、液两相流、孔外喷雾近场和孔外喷雾远场的一整套测试新技术。2.建立了一套可用于X光相衬成像技术的高压柴油电控喷射系统。3.采用X光相衬成像技术观察了柴油喷嘴内部结构,据此指出了目前国内喷孔加工存在的问题。