ในกระบวนการเผาไหม้แบบสเปร์ย อัตราการเผาไหม้ของสเปร์ยจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก ๆ คือ กลไกจลนศาสตร์ทางเคมีและความปั่นป่วนที่ซับซ้อนของก็าซเชื้อเพลิง โดยที่กลไกจลนศาสตร์ทางเคมีที่มีความละเอียดแม่นยำสูงซึ่งจะใช้ปฏิกิริยาเคมีและ species ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด นั้นค่อนข้างมีขีดจำกัดสูง สำหรับการนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงที่มีค่าไฮโดรคาร์บอนสูง อย่างเช่น ดีเซล นอกจากนี้ การปฏิสัมพันธ์ระหว่างความปั่นป่วนและเคมีของก็าซเชื้อเพลิงนั้นยากที่จะสร้างและสามารถทำนายได้ใกล้เคียง โดยวิธีที่มีศักยภาพมากที่สุดคือการใช้แบบจำลอง probability density function (PDF) transport equation เพราะ source term ของปฏิกิริยาเคมีของแต่ละ species สามารถอนุพันธ์ได้โดยตรงจากทฤษฎีทางจลนศาสตร์ทางเคมีโดยปราศจากการจำลองใด ๆ ทั้งสิ้น และสามารถทำนาย source term ของปฏิกิริยาได้ค่อนข้างสมบูรณ์เช่นกัน แต่ในทางปฏิบัติ มันเป็นการยากมากที่จะสมมุติรูปร่างของ PDF ร่วม ซึ่งขึ้นอยู่กับตัวแปรมากกว่าสองตัวแปร และความซับซ้อนของปัญหายิ่งทวีมากขึ้นเมื่อจำนวนตัวแปรของ species ที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้น ดังนั้นวิธีการนี้จึงสามารถประสบความสำเร็จได้กับเชื้อเพลิงที่มีค่าไฮโดรคาร์บอนต่ำๆ เท่านั้นโดยใช้ Monte-Carlo ในการแก้ปัญหา [3, 4] ซึ่งหลักการดังที่ได้กล่าวมานั้น ใช้เวลาในการคำนวณสิ้นเปลืองสูงมากและเป็นไปได้ยากสำหรับการนำมาประยุกต์ใช้กับการจำลองการเผาไหม้ของสเปร์ยในเครื่องยนต์สันดาปใน ในปัจจุบัน เช่น ดีเซล โดยงานวิจัยในกลุ่มนี้ จะต้องใช้ทุนวิจัยที่สูงมากและการพัฒนาจะถูกจำกัดในวงแคบ ๆ เฉพาะห้องวิจัยที่มีชื่อเสียง เช่น California Institute of Technology, Stanford University, Imperial College, Chalmers University of Technology เป็นต้น
