本研究结合实际应用,将20%的二甲醚和80%柴油相混合对D20混合燃料的喷射过程及其雾化特性进行深入研究,对了解它的燃烧机理及其雾化过程,改善发动机燃烧二甲醚的性能具有重要的理论意义和很好的使用价值。为此,本研究结合激光纹影法和高速照相机搭建了一套定容弹测试系统,包括成像光路、喷油控制和定容弹内的背压控制等,以研究二甲醚燃料的喷雾特性。基于MATLAB图像处理功能,开发了喷雾油束图像处理专用软件。利用阈值边缘检测和形态学操作,快速、准确地确定出喷雾油束边缘轮廓,以此计算油束的喷雾锥角和贯穿距离这两个参数的大小并自动绘制了变化趋势图。在定容弹内研究了喷嘴直径、启喷压力、环境背压和油泵转速对喷雾特性参数的影响。结果表明：随着喷嘴直径的增加,喷雾锥角逐渐变大而贯穿距离开始减小。随着油泵转速的增加,喷雾锥角和贯穿距离都有增大趋势。随着背压的增加,增大了油束下行的阻力使其前进动能降低导致喷雾锥角增大贯穿距离减小。试验还表明,当背压增大到一定程度时,对喷雾锥角的影响也就不明显了。在相同的测试条件下,对D20燃料和纯柴油的喷雾特性进行了对比分析,得出D20的喷雾锥角要比纯柴油的大,几乎为纯柴油的2倍,说明D20燃油的粘性要比纯柴油的小,造成油束在下行过程中,横向发展较大,而贯穿距离要比纯柴油的小。