由生物油脂经裂解加氢制备而成的生物航空煤油（简称:生物航煤）,在结构上与石油接近,通过特定的化学提炼转化可以在不改变现有航空器结构和飞行方式上做到替代石化航空煤油。本文主要研究工作如下。（1）开展了对生物航煤制备工艺参数优化的实验研究。确定了生物航煤催化裂解-精馏工艺中的精馏柱温度、裂解催化剂种类和用量;得到了生物航煤分子结构调整中HZSM-5催化剂硅铝比（SiO₂/Al₂O₃）和用量以及最佳反应时长。研究表明,在精馏柱温度为300℃下,加入8 wt%用量的碳酸钠（Na₂CO₃）催化剂,进行大豆油的高温裂解-精馏,所出产的用于制备生物航煤的轻质油比率最高。通过对比实验结果,在芳构化过程中HZSM-5催化剂用量为5 wt%,硅铝比（SiO₂/Al₂O₃）为25,在恒温350℃下进行反应4小时较为合适。（2）开展了生物航煤的理化性质测定分析和雾化特性试验研究。测试结果表明生物航煤的理化性质接近RP-3航空煤油,能量密度高,应用前景好,但生物航煤粘度(2.11mm²·s^-1)较高;通过雾化特性试验研究,掌握了生物航煤的雾化特性规律,发现生物航煤的油雾索特平均直径SMD（Sauter Mean Diameter）大于RP-3航空煤油,且分布规律中生物航煤大粒径油滴占比较高,相比于RP-3航空煤油向大粒径偏移。（3）开展了生物航煤旋流燃烧器燃烧数值模拟预估和试验验证及观察研究。研究表明,燃烧试验研究中发现生物航煤在油气比较高工况下燃烧不够充分,有明亮红黄色的火焰细柱出现。提高空气量,燃烧状态好转,火焰呈透明蓝色、形状稳定。生物航煤旋流燃烧器贫油熄火极限（油气比0.0266）低于RP-3航空煤油（0.0336）,开展稀薄燃烧潜力大,仿真结果与试验结果一致。（4）开展了生物航煤和RP-3航空煤油在活塞式航空发动机中的应用对比研究。研究表明,生物航煤脉冲喷嘴动态流量特性与RP-3航空煤油接近。生物航煤活塞发动机台架试验中发现发动机热启动性能优于RP-3航空煤油,发动机整体油耗与燃用RP-3航空煤油接近。燃用生物航煤时发动机高转速下工作不稳定,燃烧室有结焦现象。生物航煤的理化性质、雾化和燃烧等基础特性决定了生物航煤的使用性能。开展生物航煤基础特性研究,对评估生物航煤替代石化航空煤油的可行性,保证飞行器安全运行,具有重要意义。