超燃冲压发动机以其高速、高比冲和工作范围宽广的特点,正逐渐成为当今航空航天动力领域的研究焦点。近十年来国内外在超燃冲压发动机设计、数值模拟及试验研究方面发展迅速。 超燃冲压发动机设计技术中的难点之一是超音速燃烧室结构设计。以往国内外的研究工作者对不同结构的燃烧室进行了大量研究,其中突扩型结构是主流的设计思想之一。 本文调研了国内外在超燃冲压发动机燃烧室设计上的研究成果,对典型的燃烧室结构进行了分析和总结;对多种突扩型超燃燃烧室流场和性能进行了数值模拟和分析比较,研究了面积扩张、背风台阶、凹槽、燃料喷射等方面的因素对超音速燃烧室流场和性能的影响。为燃烧室结构设计与设计参数选择提供了参考。针对两种结构的超音速燃烧室,将数值模拟结果与现有实验数据进行了分析比较,以研究面积扩张和背风台阶的影响。研究表明:本文采用的数值模拟方法可以较好地模拟超音速燃烧室流场和性能;在总扩张角一定的条件下,双面扩张结构的燃烧室性能较单面扩张的占优势;在台阶高度一定的条件下,单台阶结构的燃烧室具有更好的燃烧性能。