燃油的喷雾特性对于内燃机的燃烧和排放具有至关重要的影响，为探究纳米燃油的喷雾特性，在国家自然科学基金（51876082）的支持下，本文通过高压共轨可视化喷雾试验与Fluent喷雾模拟相结合的方法，对比研究了不同喷射压力、环境背压对柴油和纳米燃油喷雾宏观特性贯穿距、喷雾锥角和微观特性索特平均直径（SMD）的影响以及高温下柴油与纳米燃油喷雾特性的差异，本文的研究主要研究内容与结论如下：　　(1) 本文所用的纳米粒子为CeO2，平均粒径20nm，以油酸作为表面活性剂，采用两步法配制了浓度分别为50mg/L与100mg/L的纳米燃油。测量柴油和纳米燃油的密度、粘度和表面张力等基本物性参数。结果显示纳米燃油的密度相比柴油有微量提升，50mg/L 与100mg/L 纳米燃油的粘度比柴油增加了 2.1%和 4.7%，表面张力比柴油分别高 0.45%和0.86%。　　(2) 本次喷雾试验在EFS 8400高压共试验轨喷雾试验台进行，喷油器采用博世CRI1-20六孔喷油器，喷孔直径为0.14mm。使用Matlab软件处理采集到的喷雾图片，得到燃油喷雾的贯穿距和喷雾锥角等宏观特性参数。结果显示随着喷射压力提高，两种燃油的贯穿距均上升，喷雾锥角在前期小幅增加，在喷雾中后期略有下降；随着环境背压提高，贯穿距下降明显，锥角变大。在相同条件的喷射压力和环境背压下，纳米燃油的贯穿距略微大于柴油，100mg/L 纳米燃油的贯穿距大于 50mg/L 纳米燃油，且增加幅度随着喷射压力提高和背压下降而上升。喷射压力为80MPa，120MPa，160MPa 和 200MPa 时，50mg/L与100mg/L纳米燃油的贯穿距比柴油分别增加了1.4mm与2.1mm、1.9mm与2.9mm、2.4mm与3.7mm、2.9mm与4.6mm。背压从4MPa降低到2MPa和1MPa时，50mg/L与100mg/L纳米燃油的贯穿距比柴油分别增加了1.4mm与2.3mm、1.9mm与2.9mm、2.6mm与3.7mm。纳米燃油的喷雾锥角要小于柴油，差距并不明显，且随着喷射压力上升或者背压下降，两者之间的差值也随之升高。　　(3) 使用 Fluent 软件模拟柴油与纳米燃油的喷雾过程，模拟结果显示提高喷射压力可以降低柴油与纳米燃油的喷雾SMD，提高环境背压会提高喷雾初期的SMD，且最终的喷雾SMD略微升高。在各工况下纳米燃油的SMD均大于柴油，说明纳米燃油的雾化性能比柴油稍弱，纳米燃油与柴油之间喷雾 SMD 的差值随着喷射压力提高和环境背压下降而增加。　　(4) 使用 Fluent 软件研究了环境温度分别为300K、600K和 900K时柴油与纳米燃油喷雾特性的差异，结果表明环境温度升高，柴油与纳米燃油的贯穿距都有所增加，由于燃油液滴蒸发作用，在喷雾中后期喷雾贯穿距增加速度相比于常温下更慢，纳米燃油导热性更好，蒸发作用更强，贯穿距下降更快，100mg/L纳米燃油贯穿距减小更明显。提高环境温度会使柴油与纳米燃油的初期喷雾锥角有所降低，中后期喷雾锥角略微增加，纳米粒子浓度越高喷雾锥角变化越明显。柴油与纳米燃油的初期与最终的喷雾 SMD 均随着环境温度的提高而降低，纳米燃油由于蒸发作用更明显，其喷雾 SMD 下降更多，在环境温度为300K时，50mg/L与100mg/L纳米燃油的最终SMD比柴油分别大0.4μm与0.8μm，而在环境温度为900K时，两种纳米燃油的SMD比柴油分别小0.2μm与0.5μm。