丁醇作为一种内燃机新型替代燃料，具有良好的燃料适用性，可以实现汽油、柴油的部分替代，而且丁醇的含氧特性可以明显降低柴油机碳烟排放，因此受到国内外内燃机研究者的广泛重视。随着发动机燃烧新概念的出现，进气增压压力、燃油喷射压力、缸内压缩终了压力(背压)均显著提高，必然会对燃油喷雾混合的路径及演化历程产生显著影响。因此，有必要研究柴油掺混丁醇后的混合燃料在柴油机高温高压热氛围下的喷雾发展状况及喷雾质量。本文应用数值模拟和实验验证相结合的方法，开展了柴油-丁醇混合燃料在高温高压氛围下的喷雾特性研究，为实现丁醇燃料在柴油机中的高效清洁利用提供参考。论文主要工作如下：　　(1)采用定容弹实验研究不同喷油脉宽、喷油压力和环境背压下柴油的喷雾贯穿距离，运用灰色关联理论分析这三个因素对喷雾贯穿距的影响程度，并且应用神经网络实现喷雾贯穿距的精确预测。结果表明：①喷油压力对喷雾贯穿距影响最大，背压次之，喷油脉宽影响最小；②GA-BP神经网络预测模型的平均相对误差和相对误差方差分别为4.03％和0.0074，均低于 BP神经网络预测模型，并且其达到收敛时的迭代次数为5，远远少于 BP神经网络预测模型的迭代次数，GA-BP神经网络为喷雾贯穿距测量提供了一种低成本、高效率的方法。　　(2)应用CFD软件 FIRE进行了定容弹柴油喷雾的数值建模，并比较不同网格大小和湍流模型下的喷雾形态和贯穿距，结果表明网格尺寸为2mm的网格模型和耦合KH-RT破碎模型的 k-zeta-f湍流模型能够得到精确的数值模拟结果，并且与实验结果比较，误差均很小，为后续计算高温高压下的喷雾特性奠定了基础。　　(3)对纯柴油和柴油-丁醇混合燃料(丁醇占体积比40%)在定容弹和发动机燃烧室内的高温高压喷雾特性进行了数值模拟研究。研究发现：①对于纯柴油和柴油-丁醇混合燃料，较低背压和较高温度均有助于喷雾的发展；②在相同条件下，混合燃料的喷雾贯穿距小于纯柴油，喷雾蒸发率大于纯柴油，喷雾索特平均直径小于纯柴油，混合气当量比小于纯柴油，且分布更为均匀；③高温高压氛围下，柴油-丁醇混合燃料在柴油机燃烧室内的喷雾性能和质量均优于纯柴油。这些研究结果表明在高温高压氛围下，丁醇的添加使柴油液滴更容易雾化、破碎，显著改善了柴油的雾化效果，有助于柴油机实现更高效和清洁的燃烧。