本文针对用于超燃冲压发动机地面试验的燃气发生器高效稳定燃烧问题，提出基于离心式喷嘴的多组分燃料喷雾燃烧这一课题，综合运用试验研究与理论分析的方法，对含水乙醇喷雾燃烧过程中的雾化、蒸发和燃烧子过程分别进行了研究，旨在通过探究离心式喷嘴内部流动和雾化性能、多组分液滴蒸发过程及其对环境压力振荡的响应特性等基础性问题，分析含水乙醇燃气发生器喷雾燃烧的特征和规律，提高燃气发生器的燃烧效率和燃烧稳定性。　　首先通过透明离心式喷嘴试验，看清证实了离心式喷嘴内部流动的静态表面波结构。分析了入口雷诺数和切向孔布局对等直段内流动形态的影响，发现了旋流室内的气核振荡现象。为开展定量分析，对拍摄的图像进行了光学校正，在此基础上提取了内部流动的液膜厚度和气核直径，并重点关注出口液膜厚度，提出了适用于论文所用喷嘴的出口液膜厚度试验关联式，并研究了出口扩张对出口液膜厚度的影响。　　然后通过雾化试验，采用对比分析的思路，研究了切向孔单/双排布局、切向孔数目、切向孔排间距等布局参数对离心式喷嘴流动雾化性能的影响规律，发现切向孔布局从单排变为双排时，一次雾化性能变差。“小径多孔”设计较“大径少孔”具有更好的一次雾化性能，提出无量纲排间距的概念，获得了有利于雾化的无量纲排间距值。提出了一种基于喷雾图像的喷嘴出口下游液膜厚度获取方法，并进行了验证。　　建立了一个适用于燃烧室环境的多组分液滴蒸发模型，对其气液相输运子模型进行了适用性分析，选出了适用于乙醇-水体系的气液相输运模型。应用该蒸发模型，分别计算分析了乙醇-水双组分液滴在静止的恒定压力环境和存在相对速度环境下的蒸发特性，分析其压力、温度效应和组分浓度的影响；并重点分析了乙醇-水液滴蒸发对压力振荡环境的响应特性，得到了液滴温度、蒸发速率、分离因子和液滴寿命对压力振荡的响应规律，结果有助于分析蒸发子过程与发动机不稳定燃烧的关系。　　最后，通过模型发动机试验，对含水乙醇喷雾燃烧的特征和规律进行了研究，发现燃烧效率随余氧系数增大呈下降趋势，分析认为这是由于含水乙醇燃烧总温较低，液滴蒸发的特征时间较长，不论是增大气相氧化剂流量还是减小液体燃料的流量，均会导致更多的喷雾液滴喷出燃烧室之外，从而使得燃烧效率降低。并分析了含水乙醇-氧气全尺寸燃气发生器的燃烧稳定性，发现其非稳态燃烧主要体现为无序振荡（粗暴燃烧）和有序振荡（低频不稳定燃烧）两种形态。