单凹腔驻涡燃烧室是一种新型的高效低排放驻涡燃烧室，它具有结构简单紧凑、重量轻、长度短、燃烧稳定等优势，而且由于其结构的不对称性使其具有独特的流动特性和燃烧性能。本文主要设计了单凹腔驻涡燃烧室的整体结构形式，并对单凹腔驻涡燃烧室的燃烧性能开展了数值模拟研究和试验研究。主要研究结果如下：（1）完成了单凹腔驻涡燃烧室的基本方案设计、流量分配设计和油气分配设计，获得了燃烧室的总体结构尺寸。（2）完成了单凹腔驻涡燃烧室性能数值模拟研究，计算结果表明：燃烧室流量分配受进口温度和掺混孔结构的影响较大，受进口马赫数的影响很小，且当温度高于450K时进口温度的影响消失；燃烧室内各截面的流场和温度场分布均存在一定差异，且湍流耗散最强的地方主要分布在冷却缝和掺混孔处；计算中获得了燃烧室燃烧性能特性随进口温度、进口马赫数和余气系数等研究参数的变化规律。（3）完成了单凹腔驻涡燃烧室燃烧性能试验研究，试验结果表明：随燃烧室进口马赫数的增大，总压损失系数B从1.56%增至6.0%，流阻系数基本不变；进口温度的提高有利于改善点火性能和贫油熄火性能，进口马赫数的改变对燃烧室点火性能的影响不大，但有利于贫油熄火性能的改善，试验中获得了最大点火余气系数在8.9左右，最大贫油熄火余气系数在14.08左右；燃烧室进口温度提高，燃烧效率增大，OTDF值减小；进口马赫数增大会使燃烧效率降低；仅驻涡区供油时，燃烧效率随总余气系数的增大而增大，OTDF值随进口马赫数的增大而先减小后增大，随总余气系数的增大而减小；驻涡区与主流区同时供油时，燃烧效率随总余气系数的增大而先增大后减小，且在总余气系数为2.58时，燃烧效率达到最高。本文所获得的研究结果为单凹腔驻涡燃烧室的进一步改进和优化工作奠定了基础，为单凹腔驻涡燃烧室的进一步深入研究和探索提供了保障。