机油液滴是发动机超级爆震的主要早燃源，对单个液滴的蒸发与着火过程的研究有助于探明液滴诱发早燃的机理，提供消除早燃源的方法。因此，本课题组建立了基于快速压缩机研究液滴蒸发与着火过程的实验方法。
1.常压高温条件下液滴蒸发与着火过程
常压高温条件下，机油液滴将经历较长的吸热时间，同时，其中的轻组分会率先蒸发并引发液滴表面微爆、形成燃油蒸气的周期性喷发。机油液滴火焰面形成于较远位置，这是由于轻组分喷发并扩散至周围环境导致的。
2.高温高压条件下液滴蒸发与着火过程
在快速压缩机中使用微米级石英丝挂滴方法，借助高速相机和长工作距离显微镜，能够很好地捕捉液滴蒸发与着火过程。在着火过程中，由于温度上升，机油表面张力及粘性下降，出现了液滴分离的现象，液滴着火后，进而引燃周围可燃混合物气。
3.大气环境中异辛烷液滴蒸发过程
本课题还开展了常温常压下，燃料（异辛烷）液滴蒸发过程的研究。实验结果可供验证液滴蒸发数值模型的准确性，同时提供与机油液滴的对照。
液滴蒸发过程数值模拟
针对机油液滴蒸发过程建立了多组分瞬态一维液滴蒸发数学模型，描述液相、气相与相界面热力学、动力学过程，可分析液滴内部温度、组分浓度、液滴半径与寿命等随时间及环境条件的变化过程。下图显示高温高压环境中液滴温度随半径的分布，同时随时间的变化。
模拟计算所用数学模型如下：
气相过程：
液相过程：
相平衡：
下列结果为液滴内部温度分布：
代表性论文：
- Shubo Fei, Yuliang Qi, Yanfei L, Zhi Wang, et al. The Finite Heat Conduction Model of Single Droplet Combustion and its Verification. 26th ICDERS. 2017, Boston, MA, USA.
- 费舒波，齐运亮，李雁飞，张会强，王志. 高温高压环境下机油液滴蒸发特性数值模拟. 内燃机学报. 2018.
- Shubo Fei, Zhi Wang, Yunliang Qi, Yingdi Wang, Huiqiang Zhang. Ignition of a Single Lubricating Oil Droplet in Combustible Ambient Gaseous Mixture under High-Temperature and High-Pressure Conditions. Combustion Science and Technology. 2018.
- Shubo Fei, Zhi Wang, Yunliang Qi, Yingdi Wang. Investigation on Ignition of a Single Lubricating Oil Droplet in Premixed Combustible Mixture at Engine-Relevant Conditions. SAE Technical Paper. 2019-01-0298.
- Shubo Fei, Yingdi Wang, Yunliang Qi, Zhi Wang, Huiqiang Zhang. Investigation on explosion of lubricating oil droplet during combustion of ambient gaseous mixture under high pressure and temperature conditions. 15th International Conference on Flow Dynamics. 2018. Sendai, Miyagi, Japan.