随着航空发动机技术的发展,压气机的压比不断提高致使燃烧室进口气流温度相应提高,推重比10以上的发动机已达到900K以上;同时燃油作为重要的冷源对飞机的各子系统进行冷却,喷嘴进口的燃油温度达到甚至超过393K,两者综合作用导致喷嘴内燃油温升严重。国外研究显示燃油（JP-8）温度达到423K时,燃油管壁开始结焦沉积导致燃油雾化质量急剧恶化,严重时甚至会威胁飞机运行安全,因此喷嘴热防护是保障燃烧室可靠工作的重要技术措施。本文针对某型旋流组合式空气雾化喷嘴开展了热防护结构方案设计研究,通过数值仿真获得了不同来流条件下喷嘴内燃油流动及换热特性。在此基础上,针对优选的结构方案开展了热防护验证试验研究,得到了最高工况喷嘴壁温分布随时间变化规律以及试验前后流量特性。此外,针对喷嘴喷口积油问题,开展了燃油吹扫结构初步探讨,通过仿真计算分析了不同吹扫结构的空气流量特性。通过增设空气隔热屏、改善局部燃油流速等措施构造了三种热防护方案,数值仿真结果显示:增加空气隔热屏后主、副油路湿壁温度整体降低,主油路最高壁温最大降低114K,副油路壁温低于临界结焦壁温;改进主油路结构（提高主油路集油环燃油流速）后,主油路最高壁温最大降低100K;改进集油环尾部流通面积（提高集油环尾部燃油流速）后,集油环出口端面高温区域减少。针对仿真结果最优喷嘴设计试验方案并开展了热防护验证试验,结果表明:外壳测点中喷油杆迎风侧壁温较高;内壁测点中主油路集油环尾部壁温最高。来流空气温度约910K,主、副油路进口温度均约为393K时,热态试验前后主、副油路流量数没有显著变化。最后,针对论文中的基准喷嘴以及全对称喷口、进气喷口+对称喷口、进气喷口+出气喷口3种吹扫模式开展了数值模拟,结果显示:相比基准喷嘴,增加喷口结构（进气喷口+出气喷口）主油路集油环内吹扫空气质量流量提高了 101.5%。