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为了研究缸内直喷汽油机颗粒的热物理特性，基于某发动机试验台架设计了二级热稀释系统。采用EEPS3090粒谱仪对不同稀释比、加热温度、蒸发温度下的颗粒粒径分布和浓度进行了试验研究。试验结果表明：不同稀释比下颗粒数量浓度随粒径的增大呈现对数正态双峰分布，不同加热温度和蒸发温度下颗粒数量浓度随粒径增大呈现三峰分布；较大稀释比对核态数量总浓度影响较大，加热温度高于200℃后颗粒数量浓度趋于稳定，蒸发温度对积聚态颗粒有较大影响。