汽车的快速发展为人们生活带来便利的同时,也带来了严重的环境问题和能源问题。为了实现节能减排,开发和使用清洁的柴油替代燃料成为近年来的研究热点。聚甲氧基二甲醚(PODE)具有较高的十六烷值和含氧量,可以与柴油以任意比互溶,而且在柴油机上使用时不需要对柴油机结构进行改动,得到了人们的广泛关注。本文以柴油为基础油(记为D100),分别掺入10%、20%体积分数PODE,制得混合燃料,并分别标记为D90P10、D80P20,研究了不同PODE掺混量对燃油理化特性、雾化品质的影响。基于理化品质测量试验台,依据相关测试法规,对柴油掺入不同比例PODE后,混合燃油的理化特性进行了研究。研究结果表明,在纯柴油中掺入PODE后,燃油的密度、表面张力增加,而燃油的各馏程指标、运动粘度、冷滤点温度则有不同程度的降低。基于电控高压喷射系统,选用马尔文法、高速摄像法,对D100、D90P10及D80P20三种燃油的雾化品质进行了研究,主要测量了雾场的贯穿距离、雾化锥角、粒径分布等雾化指标。研究结果表明,随喷油压力的降低、PODE掺混比例的增加,贯穿距离减小;雾化锥角则随PODE占比、喷射压力的增加而变大;掺混PODE,可促进液滴细化,降低大液滴出现的机率,改善燃油雾化品质,其改善幅度亦随PODE掺混量的增多而变大。利用FLUENT软件建立了喷嘴和喷雾场的几何模型,采用多相流模型和湍流模型模拟了喷孔内的流动过程,结果发现三种燃油在喷孔入口处,压强快速下降,速度先快速增加后逐渐减小,并且三种燃油在喷孔入口拐角处均会发生空化现象,掺混PODE后,混合燃料的出口气相体积分数变大,空化现象增强,说明通过向柴油中掺混PODE可提高燃料的流动性,促进空化现象的产生。采用离散相模型对三种燃料的喷雾过程进行了模拟,仿真结果表明:随着PODE掺混比例的增加,混合燃料的贯穿距离和索特平均直径逐渐减小,与试验结果基本吻合。故向柴油中添加PODE可以改善柴油的雾化特性,提高雾化质量。