燃料射流与稳焰凹腔被广泛地应用于超燃冲压发动机燃烧室的设计中，它们的相互作用是影响燃烧的主要物理因素。凹腔在超声速流动中具有自持振荡特性，射流能进一步诱导流动的不稳定性，它们的相互作用影响了燃料的混合与燃烧过程，使得超燃冲压发动机工作具有非定常振荡燃烧的特征。超燃冲压发动机的振荡燃烧涉及到激波/剪切层相互作用、超声速混合、化学组分扩散与燃烧过程，具有十分复杂的内在耦合机制，至今仍没有成熟的认识。本文采用数值计算方法，针对一系列以射流/凹腔结构为基础的燃烧室模型，从流动现象、作用机制及其对混合与燃烧性能的影响等角度展开了深入研究，主要研究内容如下:　　 1.作为三维燃烧室整体研究的基础，首先二维数值研究了超声速流动下射流/凹腔结构相互作用产生的局部流动特征与机理。通过对冷态流动和有燃烧流动的数值模拟，分析了超声速流动下凹腔的振荡流动结构;定性讨论了凹腔自由剪切层运动形态及涡结构对燃料混合与燃烧的影响机制;并归纳了凹腔上游燃料射流对凹腔振荡特性的影响规律。　　 2.三维数值研究了一系列射流/凹腔结构超声速燃烧室的冷态流动。在超燃常用的开口式凹腔(L/D＜7～10)范围内，利用凹腔长深比的变化，技术构造了从稳定流动到剧烈振荡多种不同模式流动。通过时间平均方法提出一种质量流量系数概念，用于表征燃烧室的振荡强度;并利用该方法讨论了喷注压力和凹腔结构对燃烧室流动振荡的影响规律。利用混合效率指数定量研究了振荡对超声速混合性能的影响;并讨论了总压恢复能力随振荡强度的变化规律，说明了导致总压恢复能力差异的主要原因。　　 3.研究了射流/凹腔结构超声速燃烧室的燃烧流动特性，总结了燃烧效率随振荡强度的变化规律，揭示了燃烧振荡对超声速燃烧性能存在着复杂的影响机制:一方面振荡强化燃料混合，有利于燃烧;一方面射流强化了振荡干扰凹腔内回流区结构，影响燃料驻留时间。最后应用文中提出的一种综合燃烧室燃烧效率与总压损失性能的潜在推力函数概念对超声速燃烧室的推力性能进行了初步分析。