喷雾结构决定了燃油分布及混合气的形成，对燃烧的好坏有直接影响，因此喷油器是GDI系统中非常关键的部件，而喷嘴内部的空化现象对雾化有着本质的影响。这主要表现在空化现象极大的影响了喷嘴出口处的速度、流量、和湍动能的分布，这些都与喷雾的初次破碎密切相关，因此喷嘴内部流动又是GDI发动机设计中必须要考虑的因素。理论和试验研究都表明：高压喷射的柴油喷嘴内部容易形成空化，而近年来有学者在研究中发现GDI多孔喷油器在喷射过程同样会产生空化现象，与柴油喷嘴相比目前对这GDI喷嘴内的空化现象的研究尚还不够深入。由于空化是一个不稳定的气液两相流动，而喷嘴的结构又决定了很难直接通过试验的方法观察喷嘴内部流动的情况，因此数值模拟成为喷嘴内部流动研究的重要手段。本文采用双流体法模拟了针阀位于最大升程和针阀运动时的喷嘴内部流动特性。计算预测了针阀在最大升程时喷孔内部是否会发生空化现象，并分析了喷孔内流动的不均匀性。同时，还研究了针阀运动对喷嘴内流的影响，以及喷孔内的空化发展规律。此外还输出了针阀运动时喷孔出口的流动信息，为后续的喷雾计算提供更准确地边界条件。课题组有两位师兄采用正交设计法研究了4种不同型号的喷油器在不同的喷射压力、喷射背压、定容室温度，以及不同碰壁角度和喷油脉宽等条件下的喷雾结构与粒径分布。本文将其中一种喷油器的试验数据作为数值计算的标定值，并采用离散液滴模型模拟了喷雾过程。计算中通过定义不同的初次破碎模型来导入喷嘴内流的计算结果，由此分析喷嘴内流对喷雾特性的影响。