进一步提高柴油机动力性、经济性和排放性是柴油机未来的主要发展方向。采用高强化燃烧技术,是实现以上要求的重要途径,因此对混合气的快速制备提出了更高的要求。闪急沸腾喷雾和超临界喷射在制备混合气方面,极具优势。二甲醚是一种理想的柴油代用燃料,具备更加良好的着火性能,且可以有效的减少污染物排放。由于二甲醚的沸点和临界温度都比较低,在喷射过程中比较容易实现闪急沸腾喷雾和超临界喷射。因此研究二甲醚闪急沸腾喷雾和超临界喷射的影响因素极为重要。本文从二甲醚的基础物理参数入手,分析当前理想气体状态方程的适用范围,提出了高温高压下二甲醚修正状态方程。通过与美国国家标准技术研究院的数据进行对比,发现在较大的温度(450K～750K)和压力(6MPa～25MPa)范围内计算精度都有明显提高。温度为700K时,随压力的变化,偏差均能保持在0.5%以内。本文基于定容燃烧弹试验系统,重新搭建了二甲醚燃油喷射系统,在燃油管路中增加加热装置,利用高速相机和阴影仪实现阴影和直拍的光学测试方法,获得二甲醚气相和液相图像,并编写Matlab程序对喷雾照片进行图像处理,获得喷雾贯穿距离和喷雾宽度等信息,提高了试验处理图像的效率。试验结果表明,随环境压力的减小,闪急沸腾液相喷雾贯穿距逐渐增加,0.1MPa处发生突变。环境压力在1.1MPa到0.3MPa范围内,二甲醚超临界液相喷射贯穿距变化与闪沸液相喷雾趋势相反,随环境压力的降低二甲醚超临界液相喷射贯穿距离不断减少。随燃油温度的增加,闪沸气相喷雾形态无明显变化,贯穿距离逐渐降低。