近年来,随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,我国的航空运输业得以快速发展,我国对传统的航空燃料尤其是航空煤油的消耗逐年增加,导致我国航空碳排放量急剧增加。另外,随着人们环保意识的不断加强及对温室效应关注度的提高,航空运输业面临巨大的CO₂减排压力,而生物燃料在整个生命周期内的碳排放比航空煤油减少50%以上,因此对生物燃料在航空发动机上的应用进行研究具有重要的意义。本文通过数值模拟研究生物燃料在航空发动机上的燃烧特性,主要研究生物燃料的贫油熄火特性,研究在未来用生物燃料替代航空煤油的可行性,进一步地,通过修改燃烧室的模型,研究旋流器套筒出口形式对生物燃料燃烧性能的影响。本文以DGEN380发动机为研究对象,生物燃料选取生物乙醇和生物柴油,首先通过Geomagic Studio得到燃烧室的尺寸数据并在UG中进行逆向建模,用Fluent进行数值模拟并将模拟值与试验值进行对比,验证了燃烧室模型的正确性;然后对燃烧室的稳态燃烧过程进行模拟,通过燃油稳态逐次逼近法和特征节点法预测航空煤油的贫油熄火极限,并将航空煤油的贫油熄火极限与生物柴油、生物乙醇进行对比;最后通过改变燃烧室模型,主要是改变旋流器套筒出口形式,研究旋流器套筒出口对生物燃料燃烧特性的影响,以使燃烧室模型和生物燃料更加匹配。本文的研究内容可以对生物燃料在民航领域内的大面积使用提供一定的理论支持。模拟结果表明:航空煤油的贫油熄火极限为0.0052,生物柴油和生物乙醇的贫油熄火极限分别为0.0066和0.0083,相较于航空煤油分别增加26.9%和59.6%;生物柴油符合现有的民航发动机贫油熄火极限小于0.007的规定;研究了扩张套筒出口的不同扩张角对温度分布、回流区形状等的影响,选取80^?为该型燃烧室最佳扩张角;生物柴油在扩张套筒出口下的贫油熄火极限相较于平滑套筒出口下降3%,扩张套筒出口更适用于生物柴油。