固体火箭发动机是一种广泛应用于各类导弹、运载火箭等飞行器上的推进装置。红外辐射是飞行器的重要信号特征。因此,研究羽流红外辐射特性具有重要意义,可以指导飞行器的隐身设计,推进剂的配方改进,探测系统的设计等。本文主要从事了以下研究:本文使用能量、动量、质量守恒定律等,建立组分输运模型,计算流场参数和组分分布;使用Arrhenius定律和H₂/CO反应体系,建立后燃反应模型,计算燃气在空气中的二次燃烧;使用拉格朗日方法,建立离散颗粒模型,用于跟踪Al₂O₃颗粒在羽流中的运动;将红外辐射源项引入能量方程,使用离散坐标法建立红外辐射模型,耦合计算羽流的红外辐射近场特性。研究后燃反应对流场的影响,结果表明后燃反应能够提高羽流流场的温度,提高CO₂和H₂O的质量分数,增强羽流的红外辐射强度。研究颗粒相对流场的影响,结果表明颗粒相能够提高羽流第一个马赫盘的温度,从而提高了羽流的红外辐射强度。随着颗粒相含量的增加,羽流中温度峰值提高,红外辐射强度增强。研究不同缩比例因子下的红外辐射特性,结果表明随着缩比例因子的增加,羽流中的红外辐射强度提高。研究羽流在不同高度（35 km,40 km,45 km,50 km）下的羽流和红外辐射特性。结果表明,随着高度的增加,羽流影响区域扩大,羽流中温度峰值下降,后燃反应受到抑制,颗粒的运动范围扩大,颗粒对流场温度的影响减小,辐射源项对羽流温度的影响增大,红外辐射强度降低。研究羽流在不同速度（0.5 Ma,1 Ma,1.5 Ma,2 Ma）下的羽流和红外辐射特性。结果表明,随着速度的增加,羽流影响区域减小,羽流中温度峰值下降,后燃反应减弱,颗粒运动受到抑制,颗粒对流场温度的影响减小,辐射源项对羽流温度的影响减小,红外辐射强度降低。研究红外辐射在羽流中和大气中的透过率。采用布格尔定律,建立红外辐射在羽流和大气中的衰减模型,结果表明该模型能够有效与试验数据对照。红外辐射在大气中的透过具有光谱特性,在2500-3000cm^-1波数范围内透过率较高,该波段被称为大气窗口。红外辐射透过率随着距离的增加而减小,随着高度的增加而增加。