课题组在燃油喷雾燃烧方面做了大量研究，具体为采用实验及三维仿真对常规柴油，幂律性生物燃油，凝胶型幂律流体的喷雾特性进行了深入研究。同时通过射流不稳定性对于射流喷雾过程中的各项影响因素进行了分析。

生物燃料由于具有更好的燃烧特性、排放特性以及冷启动特性等，在内燃机中具有广泛的应用前景。其中多种生物燃料为幂律型流体构成，在非牛顿特性的影响下，幂律流体的破碎特征与雾化特性将会出现很多与传统牛顿流体燃料不同的特点。我们主要从如下三个方面展开研究：

1、不同气体环境下幂律流体射流机理理论研究，基于幂律流体自身本构方程特征，采用线性不稳定性分析的研究方法，对影响幂律流体射流不稳定性的主要因素进行研究；

2、基于高速相机及X射线成像技术对幂律流体射流近场区的可视化研究，采取可视化研究方法，可以较为直观地对幂律流体射流破碎过程进行分析，同时获得各不同射流参数对射流破碎相关指标的影响规律，对进一步改善射流雾化效果提供帮助；

3、基于激光相位多普勒技术对幂律流体射流特性的实验研究，使用PDPA对幂律流体射流破碎及二次雾化所产生的液滴进行三维速度及粒径分析，分析研究各个参数对其的影响，并提出优化改进措施。

图1 液体射流基础流场示意图：不对称气流中的平面液膜射流；圆环液膜射流

图2 不同气流速度下气流马赫数M 对射流不稳定性的影响：类-反对称模式（实线），类-正对称模式（虚线）

图3 单喷嘴的高速摄像系统、激光相位多普勒技术实验系统示意图

图4 圆射流破的破碎过程

图5 粒子三维速度的原始速度分布柱状图

图6 幂律流体旋流射流破碎形貌图片对比（高速摄影与X光成像）