The macroscopic and microscopic characteristics of flash-boiling spray were experimentally investigated with various optical measurement techniques. The effects of ambient pressure and fuel temperature on flash-boiling characteristics in multi-hole gasoline direct injection injector were analyzed. The analysis was focused on the spray structure and atomization droplet size distributions. In order to increase the understanding of the flash-boiling spray targeting, three injectors with different spray patterns were investigated under strong flash-boiling condition. The results show that ambient pressure and fuel temperature have significant influence on flash boiling. Both lower ambient pressure and higher fuel temperature could accelerate the flash-boiling process. For the macroscopic characteristics, similar influences could be found with the ambient pressure decreased by 0.4 bar and the fuel temperature increased by 10°C. Further, significant difference could be found within cold-jet spray and strong flash-boiling spray, such as the spatial structure. The spray structure always turns from hollow cone into solid when flash boiling occurs. With a higher fuel superheat degree, the spray droplet distribution moves toward smaller sizes and let the larger droplets reduce due to the promotion of atomization. For the strong flash-boiling spray, the Sauter mean diameter has decreased by 50% compared with cold-jet spray. There is a corresponding relationship between collapsed flash-boiling spray target and weighted geometric center of the injector. Spray collapse could be avoided by increasing the plume distance.

用各种光学测量技术对闪蒸喷雾的宏观和微观特性进行了实验研究。分析了环境压力和燃料温度对多孔汽油直喷喷油器闪蒸特性的影响。分析集中在喷雾结构和雾化液滴尺寸分布上。为了增加对闪蒸喷射目标的理解，在强闪蒸条件下研究了三种具有不同喷射模式的喷射器。结果表明，环境压力和燃料温度对闪蒸有重要影响。较低的环境压力和较高的燃料温度均可加速闪蒸过程。对于宏观特征，当环境压力降低0.4 bar，燃料温度升高10°C时，也会发现类似的影响。此外，在冷喷射和强闪蒸喷射中会发现明显的差异，例如空间结构。当发生闪蒸时，喷雾结构总是从空心锥变成固体。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。4巴，燃油温度提高了10°C。此外，在冷喷射和强闪蒸喷射中会发现明显的差异，例如空间结构。当发生闪蒸时，喷雾结构总是从空心锥变成固体。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。4巴，燃油温度提高了10°C。此外，在冷喷射喷雾和强闪蒸喷雾中会发现明显的差异，例如空间结构。当发生闪蒸时，喷雾结构总是从空心锥变成固体。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。在冷喷射和强闪蒸喷射中，空间结构等方面存在明显差异。当发生闪蒸时，喷雾结构总是从空心锥变成固体。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。在冷喷射和强闪蒸喷射中，空间结构等方面存在明显差异。当发生闪蒸时，喷雾结构总是从空心锥变成固体。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强力闪蒸喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。在较高的燃料过热度下，由于促进雾化，喷雾液滴的分布向较小的方向移动，并使较大的液滴减少。对于强沸腾喷雾，与冷喷相比，索特（Sauter）的平均直径减小了50％。坍塌的闪蒸喷射目标与喷射器的加权几何中心之间存在对应关系。可以通过增加羽流距离来避免喷雾崩塌。