本文以低总温空气加热器为研究对象,从数值仿真与试验调试两个方面研究了结构参数和工作参数对低总温空气加热器性能的影响。首先,针对低总温空气加热器内部的喷雾燃烧过程建立了一套数学模型和计算方法。应用三维湍流完全N—S方程及颗粒轨道模型描述了加热器内部的喷雾燃烧过程,考虑两相之间的质量、能量交换,气相化学反应速率由Eddy-Dissipation模型计算。应用上述模型对某低总温空气加热器内部的喷雾燃烧过程进行了数值仿真,分析了其流场结构,研究了其内部燃烧效率沿加热器轴线方向的变化。其次,根据对低总温空气加热器内流场的仿真结果,分析了对其性能产生影响的多个参数,设计了多个相应的对比工况进行数值仿真,通过对不同结构参数和工作参数下的内流场仿真结果对比,分析了空气流量分配、喷嘴位置、喷嘴喷射方向、燃烧室长度等参数对加热器的燃烧性能、热防护状态及出口流场均匀性的影响,发现喷注器空气流量对燃烧过程及喷注面板的热防护影响较大,燃烧室轴向入口空气对燃烧室壁面形成有效的气膜保护,喷嘴位置变化对燃烧过程影响不明显,但是对喷注面板的热防护影响较大,燃烧室长度缩短会导致出口的不均匀性增大。最后,依据现有条件,对低总温空气加热器进行了试验研究,考察了喷注器空气流量变化时加热器的点火稳定性、燃烧效率及出口总温均匀度的变化规律,试验发现:喷注器空气流量较低时,在一定范围内,燃烧效率接近100%且受喷注器空气流量的影响很小,喷注器空气流量超出该范围时空气加热器燃烧效率迅速下降,出口总温降低且均匀度下降,喷注器空气流量过大会导致点火失败。