随着化石燃料的日益枯竭和环境污染日益严重,清洁绿色可再生能源的探索及使用已成为全球各国发展的重要选择。生物质燃油作为化石燃料的替代品之一,凭借其清洁、环保及可再生性等优点引起了国内外学者的广泛关注及研究。然而生物质燃油在应用于工业领域时,由于具有较高的粘度、密度等理化性质而导致雾化效果不理想,从而致使其燃烧不稳定、排放特性较差。因此,研究生物质燃油的雾化机理,提高生物质燃油的雾化质量,对推广生物质燃油应用以及商业发展有着重要的意义。本论文对小桐子油及其生物柴油、地沟油及其生物柴油、橡胶籽油及其生物柴油的理化性质进行了检测分析,获得了粘度、密度、表面张力等几种影响雾化质量的物性参数大小;根据不同喷嘴结构参数,采用试验与模拟相结合的方法设计了一种生物质燃油旋流雾化喷嘴,揭示了旋流雾化喷嘴中的内流场流动特性规律;采用最优喷嘴结构,在注射油压为0.2～1.0MPa下,构建了外部流场仿真模型,阐明了不同油压下外部流场雾化特性规律;最后,确定燃烧器内总风量,改变一次风占比及油压,建立了内流场仿真模型,揭示了一次风与油压对旋流喷嘴与空气混合腔内部流动特性的影响规律。本文得到如下结论:（1）采用数值模拟与理论分析相结合,分析了不同喷嘴结构参数的轴向及切向速度分布,并通过试验验证,得出了最优旋流喷嘴的结构参数,喷嘴孔径为0.7mm,槽道截面积为1mm2,旋流芯螺距为4mm,槽道形状为梯形。（2）在等温条件下,随注射油压逐渐增大,喷嘴出口速度、雾化贯穿距、雾化锥角、雾化面积及体积逐渐增大。同时油压由0.5MPa增至0.9MPa时,雾化流场湍流动能逐渐增大,在流场中心处湍流动能最大值由0.22k增至0.24k。（3）在等压条件下,雾化流场中的液滴粒径呈现先减小后增大的趋势,且小颗粒液滴主要集中在流场中部。在油压为0.5MPa时,流场中有22.79%液滴粒径小于50μm,37.63%液滴粒径小于100μm,50.85%的粒径小于150μm。同时在近流场附近,液滴粒径大小在25～250μm范围内进行剧烈波动。（4）加入一次风,可使燃油液柱边缘速度增大,且有效降低燃油速度衰减及混合腔内部燃油动量损失,并增大液柱切向速度,增强生物质燃油向周边的扩散能力。