随着内燃机向着结构小型化和燃油喷射高压化发展,不可避免地会出现喷雾碰壁现象。燃油喷雾液滴撞击壁面的结果会通过破碎和蒸发,影响油气组织和燃烧,从而影响发动机的性能和排放水平。因此本文对液滴撞击加热壁面后的动态过程进行了实验研究,分析了双组份液滴撞壁现象类型及影响因素,并建立了双组分液滴蒸发模型,对液滴蒸发过程及其影响因素进行了理论研究。本文搭建了液滴撞击加热壁面实验平台,通过高速相机记录液滴撞击加热壁面过程,分析了液滴撞击加热壁面后的形态变化过程。发现随着壁面温度的升高,液滴的形态变化会经历四种不同的阶段:膜态蒸发、核态沸腾、过渡沸腾和膜态沸腾,当壁面温度高于临界温度以后液滴会发生反弹即Leidenfrost现象,随着液滴初始直径及撞壁速度的增加Leidenfrost临界温度逐渐增加,且最大铺展直径逐渐增加。但液滴初始直径对液滴的铺展速度没有影响,而液滴撞壁速度越大液滴的铺展速度越快,当撞壁速度较高时,液滴会发生破碎现象。不同组分液滴的Leidenfrost临界温度不同,Leidenfrost临界温度与液滴组分的饱和温度有关。液滴组分对液滴铺展速度影响较小,但会影响液滴的最大铺展直径,液滴组分的表面张力系数越大,液滴的最大铺展直径越小。同时实验发现乙醇水双组分混合液滴由于组分对空气的溶解度不同,会发生中间射流破碎现象。本文在有效扩散模型的基础上建立了双组分液滴蒸发模型,并验证了其准确性,并基于该模型建立了乙醇-丁醇双组分液滴蒸发模型,分析了其液滴蒸发特性及其影响因素。结果表明,液滴蒸发过程分为非稳定蒸发和稳定蒸发两个阶段,非稳定蒸发阶段液滴直径先增加后减小,但液滴温度持续增加,稳定蒸发阶段液滴温度升高速度变缓,而液滴直径持续减小直至液滴蒸发结束。由于乙醇的饱和蒸气压和气相扩散系数均大于丁醇,因此乙醇组分比丁醇组分蒸发快。环境因素及液滴初始因素如初始温度、初始直径及质量分数等都对液滴蒸发过程有很大影响,升高环境温度、增大环境压力和增加液滴与空气的相对速度均可以促进液滴蒸发;提高液滴初始温度、降低液滴初始直径也可以促进液滴蒸发,而随着乙醇组分质量分数的增加液滴的总蒸发时间增加,但变化较小。