本文针对目前燃烧器在启动、熄火及工作负荷大范围波动时存在的不完全燃烧问题,查阅国内外相关文献,设计了机液耦合式自调节喷嘴。喷嘴中增加弹簧-针型阀调节机构,并设置有一定的预紧压力,当工作压力低于预紧压力时,喷嘴处于关闭状态,通入的燃料油由回油管路全部返回。当工作压力高于预紧压力时,喷嘴开启,燃料油经喷嘴雾化燃烧。工作过程中弹簧-针型阀会随工作压力的波动自动调节喷嘴开度,通过控制回油量,保证喷嘴出口处液滴直径不会过大或过小,保证大负荷范围波动时喷嘴的雾化效果,达到提高燃烧效率的目的。首先利用LDV测速系统和LS-2000激光粒度测试仪对机液耦合式自调节喷嘴的雾化特性和流量特性进行冷态试验研究,分析了操作参数、结构参数、液体物理性质等对雾化特性及流量特性的影响,总结雾化液滴粒径公式和喷嘴流量公式,得到流量特性曲线。其次,通过理论分析,用经验法和最大熵理论法,建立了喷嘴雾化液滴粒径分布模型,并结合试验所得液滴的特征直径等数据,推导了机液耦合式自调节喷嘴某截面雾化液滴粒径分布函数。最后,总结了机液耦合式自调节喷嘴的设计流程,在此基础上用VB软件开发了喷嘴结构设计计算程序,实现了机液耦合式自调节喷嘴的自动设计,便于工程应用,节约计算成本。