高速液体射流广泛应用在发动机燃烧系统中液体燃料的喷油雾化，对燃油雾化机理的研究有助于提高发动机的动力性和排放性。针对国内外发动机使用燃油的多样化及缸内直喷汽油机迅速发展的趋势，深入系统地研究直喷汽油机喷雾的雾化特性，为各种直喷汽油机燃烧系统的设计及开发提供技术支持有着重要的意义。　　本文基于定容弹喷雾试验，对不同燃油在不同工况下的喷雾形态进行分析，建立喷雾贯穿距离和喷雾锥角与喷雾过程中液体所受到的惯性力、粘性力、表面张力和气动力之间的联系。用表征四个力相对大小的雷诺数、韦伯数和气液密度比这三个无量纲数分析喷雾形态。　　首先，研究燃油的喷雾特性，需要先搭建一个定容弹喷雾系统，定容弹喷雾系统包括定容弹体、进排气系统、供油系统、控制系统、高速摄像系统。定容弹系统能把拍摄到的燃油喷雾过程用图像记录下来，并通过后处理计算出喷雾贯穿距离和喷雾锥角。　　然后建立高速射流圆柱液体的物理模型，利用液相纳维-斯托克斯方程组建立圆柱液体的质量守恒方程、动量守恒方程，对其破裂过程进行线性分析。基于色散关系建立圆柱液体表面波增长率与表面波数之间的联系，分析无量纲数对圆柱液体射流破裂的影响，得出反对称波对连续性圆柱液体破裂起主导作用的结论。　　最后通过定容弹喷雾试验来观察无量纲数与喷雾特性之间的关系，试验结果表明：缸内直喷汽油机喷雾特性（喷雾锥角、贯穿距）与无量纲数(韦伯数、雷诺数、气液密度比)之间有紧密的联系，用无量纲数可以较准确地分析喷雾特性。无量纲数相近时，喷雾锥角和贯穿距相近；韦伯数和气液密度比相近时，喷雾锥角和贯穿距不随雷诺数的变化而变化。雷诺数和气液密度比相近时，贯穿距随韦伯数的增大而增大，喷雾锥角与韦伯数的依存性不明显。韦伯数和雷诺数相近时，贯穿距随气液密度比的增大而减小，喷雾锥角随气液密度比的增大先减小后增大，在标准大气压时喷雾锥角最小。