我国地域辽阔,地形地貌种类繁多,其中高原地区分布较为广泛。近年来,在我国高原地区上柴油机的使用日益增多。柴油机在高原地区运行工作时,进气密度降低,喷雾贯穿距增大,容易导致喷雾碰壁甚至液相燃油湿壁的情况,从而导致柴油机在工作过程中出现功率下降、油耗增加、热负荷加重及排放恶化等不良现象。针对上述情况,研究柴油喷雾的碰壁特性,分析其对喷雾燃烧过程的影响机制,具有十分重要的意义。本文利用定容燃烧弹试验平台,采用预混燃烧的方式在定容燃烧弹内构建类似柴油机上止点附近的热力环境,通过多种光学测量方法对燃油喷雾的发展过程进行拍摄捕捉,并针对不同过程中关注的特性参数采用相应的图片处理方法进行测量分析,探究燃油喷雾的碰壁对燃烧过程的影响规律。首先,依照车用柴油机的主要运行参数,选用0~4500m中6个具有代表性的海拔高度条件,探究燃油喷雾在不同海拔高度下的液相贯穿及着火特性。结果表明,当海拔高度上升至3000m时,喷雾发展过程中出现明显的液相燃油湿壁现象,喷雾滞燃期大幅延长,并且在4500m海拔高度下,喷雾着火点贴近壁面,出现了燃油喷雾附壁燃烧的现象。随后,从改变燃烧室热力环境和喷油策略两个角度入手,通过改变定容燃烧弹充气密度及喷孔直径两个参数得到不同的喷雾湿壁条件工况,选取充气密度变化范围为7.5~15kg/m~3、喷孔直径0.11~0.22mm,通过对各工况下的喷雾燃烧过程进行对比分析,探究不同湿壁条件对喷雾碰壁燃烧过程的影响。结果表明,充气密度的下降会导致滞燃期延长,并且随着湿壁程度的加重,滞燃期进一步延后;喷雾着火点位于壁面上的喷雾扩散区,燃烧持续期缩短,放热率升高,碳烟的排放量增多。而在本文高温、高喷油压力及高充气密度的试验条件下,各喷孔直径下的喷雾雾化效果都能在短时间达到物理混合条件,喷孔直径和湿壁程度变化对喷雾滞燃期没有带来显著影响;另外在燃烧过程中,碳烟的生成和氧化速度都随喷孔直径增大而增大,碳烟排放没有随湿壁程度的加重而明显增多,但喷雾燃烧的径向贯穿距离有所增大。而在相同喷油速率的条件下,随着湿壁程度的加重,后燃现象严重,喷雾燃烧过程中的碳烟量急剧增多,并且在燃烧结束后的碳烟残留量也有所增加。