为应对全球石油资源紧缺和严苛的温室气体排放控制法规,提高能效和降低排放成为柴油机发展的重点方向。喷孔作为柴油机的喷油系统的最终执行部件,对油束贯穿距、燃油雾化和油气混合质量有极大影响。喷孔喷出的燃油状态与缸内燃油雾化质量紧密相关,决定了柴油机的经济性、动力性以及排放水平。近年来,喷孔结构成为科研领域的研究重点,尤其是伴随着电火花技工技术以及激光打孔技术的发展,加工复杂孔型的技术和时机已经成熟。因此有必要细致分析柴油机喷油器喷孔结构,深入研究喷孔内部燃油的流动状态以及燃油射流的雾化特征。本文为优化改进16V280ZJ型柴油机喷油器喷孔喷射性能,针对喷口的结构提出一种缩放型喷孔的改进方案,目标是提升单位时间内的喷射流量和改善燃油的雾化质量。通过计算机数值模拟的方法对喷孔流场的三维模型进行计算,得出的结果表明,相较于传统直型喷孔,缩放喷孔的出口流量更大,同时出口拥有更大的气相燃油占比,有利于燃油喷射的初次雾化。本文的研究手段是计算流体力学方法CFD(Computation Fluid Dynamic)。通过FLUENT软件计算喷孔内三维流场模型,采用混合多相流模型和空穴模型,研究喷孔内流场的基本特点,发现空穴现象能够影响喷孔中的有效流通面积;通过研究出口被压对喷孔内流场的影响,发现喷孔入口拐角处强度过高的空穴现象将减小出口流量。在此基础上,本文还通过定义的两种缩放喷孔的几何特征参数,研究了影响缩放喷孔内流场的因素。结果表明,缩放喷孔渐缩段和渐扩段的比例分配将影响喷孔内流场的状态,出口流量在一定范围内随着渐缩段比重的提高而升高;缩放喷孔截面扩张比也能够对喷孔内流场造成影响,并且出口流量在一定范围内随孔截面扩张的增大而提升,但超过一定范围后出口流量则不增反降。本文对优化柴油机喷孔结构和参数做了基础研究,定性分析了影响油液流动性能的因素,对于了解喷孔内流场规律和设计喷孔结构有一定帮助。