在流体力学实验研究中,液体射流破碎和雾化始终是一大难题。对于超燃冲压发动机,燃料的喷注特性和雾化程度影响发动机的燃烧效率,因此,超声速雾化场粒径测量方法为研究雾化特性的重点。本文在PLIF/Mie煤油超雾化粒径测量方法基础上,实现了 SMD计算公式系数的标定和煤油超声速射流破碎和雾化的SMD二维在线测量,取得射流雾化场SMD径向分布、穿透深度、展向输运宽度等关键参数,结果表明:射流分两个阶段,前期突变阶段和稳定阶段,稳定阶段煤油喷雾SMD稳定在10um左右,射流径向SMD由内向外由小变大,整体展向宽度范围比穿透深度稍大,在各截面位置变化趋势一致。本文在PLIF/Mie煤油超雾化粒径测量方法基础上,取得不同初始射流压强下,射流雾化场SMD径向分布、穿透深度、展向输运宽度等关键参数,结果表明:对不同初始射流压强下的射流特性进行研究,喷雾SMD大小为十几微米,压强为1.0MPa的时候SMD最小,初始射流压强越大,射流内部颗粒浓度减小,外部颗粒浓度增大,且穿透深度和展向宽度也越大。本文扩展研究了有无凹槽、凹槽的深长比以及喷孔距凹槽前端缘的距离对射流特性的影响,结果表明无凹槽时粒径分布范围比有凹槽时较广,深长比越大,不同位置片激光截面中的SMD分布波动性越大,喷孔与凹槽前端缘相距越远,测得的SMD值越小,煤油的雾化效果越好。本文利用PLIF/Mie煤油超雾化粒径测量方法,测量并分析了超声速雾化室中煤油的射流特性,并且改进了成像系统标定的方法。本文研究了在不同工况下煤油的射流特性,为煤油超燃发动机结构改造以及雾化参数设计提供实验依据。