固体超燃冲压发动机作为一种较为理想的高超声速飞行动力装置,已引起各国的重视,固体超燃冲压发动机可以分为固体燃料超燃冲压发动机与固体火箭超燃冲压发动机两类,前者是浇筑在燃烧室内固体燃料与超音速来流空气直接燃烧释放热量,而后者是贫氧固体燃料在一次燃器发生器中燃烧产生的富燃一次燃气与超音速来流空气在补燃室再次燃烧,相对于固体燃料超燃冲压发动机而言,固体火箭超燃冲压发动机具有火焰稳定性好、掺混方式灵活多变,流量易调节,燃烧效率高等优点。补燃室作为掺混二次燃烧的场所,对发动机性能有着至关重要的影响,如何能够提升含硼一次燃气与空气掺混度,增强燃烧效率,提升补燃室性能,是本文研究的重点。硼颗粒点火燃烧模型采用King模型,并在其基础上考虑高速气流作用下氧化层的气动剥离效应,利用Fluent的UDF功能对其进行点火燃烧模型程序编写,采用BSL k-ω湍流模型与单步涡团耗散模型。分别研究了燃气喷射角度、凹腔结构、钝体结构与补燃室入口旋流数对固体火箭超燃冲压发动机燃烧特性的影响,计算结果表明,在喷射角度为45°至180°时,随着角度的增加,补燃室头部高温区增加,燃气与空气掺混区域马赫数减小,且静压逐渐增加,硼颗粒与气相燃气燃烧效率也随着角度的增加而呈现递增趋势,并在燃气喷射角度为180°时达到最高。通过改变凹腔深度与凹腔后倾斜角观察到,在凹腔长度不变,长深比为1.85时硼颗粒燃烧效率与比冲达到最高,继续增加凹腔深度将会下降,在凹腔后倾角为90°至175°时,随着凹腔后倾斜角的增加,凹腔内高温区增加,水蒸气质量分数随之增加,硼颗粒燃烧效率随着后倾斜角的增加而逐渐增加,但比冲在165°时达到最高。在通过钝体对补燃室燃烧特性的影响研究中发现,不同钝体结构的3种算例当中,基本钝体结构硼颗粒燃烧效率最高;对基本钝体设置锥角为25°、30°、35°时,硼颗粒燃烧效率在锥角为30°时达到最高,但25°锥角的比冲最高;当钝体锥角一定,补燃室内钝体数量由1增加至3个,钝体间距一定时,硼颗粒的燃烧效率在钝体数量为3个时达到最高,总压恢复系数随着钝体数量的增加而降低;在2个钝体数量时,设置前后钝体间距分别为100mm、200mm、300mm,随着钝体间的距离增加硼颗粒燃烧效率增加,但总压恢复系数减小;隔离段入口静压分别为0.1Mpa,0.25Mpa与0.4Mpa,硼颗粒的燃烧效率随着隔离段入口静压的增加先增后减,在入口静压为0.25Mpa时,硼颗粒燃烧效率最高。通过在隔离段出口设置旋流数,观察到,随着旋流数的增加,补燃室高温区逐渐前移,一次燃气与空气掺混燃烧程度加强,且氧气质量分数分布逐渐趋于均匀,在旋流数达到0.41时,硼颗粒燃烧效率达到98.5%,在隔离段入口旋流数为0.25时,通过设置的隔离段入口马赫数,分别为1.5、2、2.5,发现随着马赫数的增加,硼颗粒燃烧效率增加,当马赫数为2.5时,硼颗粒燃烧效率达到最高为65.5%。