本发明提供了一种喷嘴雾化燃油蒸发率物理测量试验系统与测量方法，试验系统包括内部连通的燃烧室和旋风分离器，燃烧室的出气口与旋风分离器的外壁相切；所述的旋风分离器顶部通过排气管道连接到出口管道，旋风分离器侧部装有温控装置，旋风分离器底部装有燃油采集装置。本发明采用物理分离方法来测量喷嘴后通道不同横截面上的燃油蒸发率，油气混合物进入旋风分离器筒体后，沿着筒壁形成螺旋旋转运动，惯性较大的油珠从油气混合物里被分离出来，已经蒸发的燃油蒸气从旋风分离器中心的管道向上排出，从而可以对燃气轮机或内燃机中燃油经喷嘴喷入燃烧室中某一横截面上燃油蒸发率进行定量测量，试验结果可用于对燃烧室与喷嘴的设计进行优化。