一种以14%正癸烷、10%正十二烷、30%异构十六烷、36%甲基环己烷和10%甲苯组成的混合燃料,作为国产RP-3航空煤油模拟替代燃料,可较好的表征RP-3航空煤油的着火和燃烧特性。为验证该模拟替代燃料的物理性质,研究其雾化机理,本文基于液体燃料雾化综合试验系统,并对实验系统进行改进,在燃料温度为25℃、-15℃,喷口处压力为200 k Pa、300 k Pa、400 k Pa、500 k Pa、600 k Pa的工况下,测试国产RP-3航空煤油及其模拟替代燃料雾化特性,测量截面与喷口距离分别为10 mm、25 mm、45 mm。使用高速摄像机并基于MATLAB/GUI图像处理功能得到两种燃料的雾化锥角,使用相位多普勒粒子分析仪得到两种燃料的油滴平均速度和雾化粒度,分析国产RP-3航空煤油喷雾状态及温度对其雾化特性的影响,将模拟替代燃料实验数据与国产RP-3航空煤油进行对比。基于实验结果,得到结论:对于国产RP-3航空煤油,获得了油滴轴向速度、径向速度、油膜厚度和韦伯数等理论数值与变化规律;雾化锥角随韦伯数增大而增大;水平方向上,距离雾锥中心越近,油滴平均速度越大,且油滴平均速度随韦伯数增大而增大;SMD随韦伯数增大而减小,且增速逐渐放缓;SMD随雾滴测量截面距离增加而增大;通过拟合得到SMD关系式,分析喷口直径、油滴平均速度、喷口压力对SMD的影响,得到喷口处压力对单路离心式喷嘴RP-3航空煤油SMD影响最大。温度降低时,雾化锥角减小,油滴平均速度增大,SMD增大。对于模拟替代燃料,其单组份的密度和粘度与RP-3航空煤油存在差异,混合燃料的密度与RP-3航空煤油吻合;不同温度下,雾化锥角小于RP-3航空煤油,且温度对雾化锥角的影响随压力增大逐渐减小;不同工况下,油滴平均速度随压力升高而增大,随测量截面距离增加而减小;相对于模拟替代燃料,测量截面距离的增加对RP-3航空煤油油滴平均速度影响更大;不同工况下,随着测量截面与喷口距离的增加,油滴平均速度降低,SMD降低,且降速逐渐放缓;压力升高时,SMD降低,且降速逐渐减缓;温度降低时,雾化锥角减小,油滴平均速度增大,SMD升高,相对于模拟替代燃料,温度降低对RP-3航空煤油的影响更大。对于两种燃料而言,各雾化特性指标的变化趋势相似,但细节上有所不同,本研究为该模拟替代燃料的物理性质验证、可替代性等,提供了可靠依据。