燃油喷雾过程是影响柴油发动机的燃烧排放性能的关键因素。喷油孔作为触发燃油分裂雾化的起始端，其结构特征势必会对最终的射流雾化效果产生决定性的影响。激光精微打孔技术因其能够灵活改变喷孔几何形貌而在喷油嘴打孔领域引起了越来越多的关注。因此，本文开展了基于激光打孔工艺的变截面喷孔射流雾化性能研究，主要的研究内容及结论如下:　　 1.对喷油嘴激光精微打孔过程进行研究，系统探索了基于激光打孔工艺的变截面喷孔孔型特征及其变化规律。结果发现，激光打孔工艺形成的喷油孔中存在五类特征孔型:直喷孔、椭圆型喷孔、双曲型喷孔、负锥度喷孔和正锥度喷孔，其它复杂变截面喷孔都是这些特征喷孔的演化或组合。另外还发现，与激光空间传输特性相关的参量是影响喷孔截面沿轴线方向上变化的关键因素。　　 2.对喷孔空化流动模型方程进行了无量纲化分析。发现空化数密度与喷孔几何特征尺度有着密切的关系。因而从空化产生的机理以及两类典型变截面喷孔流动分离特性出发，导出了针对变截面喷孔的空化数密度计算式。通过分析发现，该计算式能体现喷孔截面特征变化对空化气泡产生的影响，因而更能反映变截面喷孔内部真实的流动状态。　　 3.发现变截面喷孔局部几何特征会对喷孔内的空化流动产生显著影响。孔几何参数改变引起的孔型变化过程中，孔内空化流动存在三个重要的状态突变点:首先是双曲型喷孔扩张为直孔时，孔内气泡分布位置会发生突变;其次是直喷孔扩张成椭圆孔时，孔内气泡演化规律会发生突变;再次就是直喷孔扩张成正锥度喷孔时，孔内空化强度会发生突变。　　 4.在考虑实际喷油嘴结构的基础上，对五类特征喷孔的三维瞬态喷油特性进行了数值模拟研究。发现双曲型喷孔和正锥度喷孔存在显著的流动特性，这些特性将利于改善喷油嘴的喷油效率及雾化性能。双曲型喷孔能在喷孔出口迅速产生大量分布稳定的空化气泡，这些空化气泡几乎不受其它流动条件的影响。正锥度喷孔能有效抑制空化气泡的产生，相同条件下其喷油效率最高。　　 5.尝试开展了喷油孔孔型优化设计，以及变截面喷孔雾化性能的初步研究，结果证明采用激光精微打孔方法，通过优化设计喷孔形状来改善喷油雾化性能同时兼顾喷油效率的技术途径是具有可行性的。