连续旋转爆震是超声速气流中独特的燃烧组织模式,兼备热循环效率高、释热速率快和结构简单等特点,具有广阔的应用前景。目前广泛研究的氢气燃料与吸气式连续旋转爆震的最终理想燃料煤油跨度太大,且氢气火焰亮度低不适宜开窗观测。乙烯作为较活泼碳氢燃料是氢气向煤油过渡研究的首选,同时乙烯燃烧火焰明亮,是开窗观测的理想选择。此外,所设计的“跑道型”开窗燃烧室观测方案避免了弧面玻璃引起的图像畸变和二次修正。本文通过系列试验研究,辅以理论研究,对乙烯燃料连续旋转爆震传播特性进行了研究,明确工况范围,分析爆震波的传播特性和流场结构;提取分析不稳定现象。开展了乙烯连续旋转爆震工况范围研究系列试验,系统研究了燃烧室宽度、氧化剂活性、燃料活性和喷注方案对于连续旋转爆震波工况范围的影响,其中燃烧室宽度影响总结为“陡扩缓缩”,氧化剂活性的影响总结为“先急后缓”,喷注方案的影响则主要体现在工况边界处;将氧化剂活性、燃料活性和喷注方案的影响统一到燃烧室宽度的变化上来,阐述了胞格尺寸与燃烧室宽度相对大小对工况范围的限制作用;将爆震波瞬时传播速度的相对标准偏差作为爆震波稳定性的定量评价参数,分析了燃烧室宽度、推进剂活性对于爆震波传播稳定性的影响。综合壁面压力测量、高频压力测量和高速摄影,研究了同向单波模态、双波对撞模态的传播特性、流场结构和火焰特点,单波模态火焰面多呈反“C”型,双波对撞则会依次出现“扁平状”、“箭头状”火焰面;详细分析了双波对撞变单波、单波变双波对撞模态变化过程中高频压力及对应的爆震波火焰面变化规律,并给出合理的解释。在连续旋转爆震波不稳定特性方面,发现了预着火现象并根据持续时间长短分类,分析认为预着火现象是影响连续旋转爆震波自持与不稳定性的重要机制;将激波超前现象分类,并利用CH基自发辐射验证了燃烧室尾部激波诱导燃烧现象;结合高速摄影和高频压力对连续旋转爆震波的起爆过程,进行详细的描述;分析了激波与火焰的特性;发现了另一种机制作用下的低频振荡现象,尝试从激波-燃烧面耦合程度而不局限于爆震波与燃料相互作用解释低频振荡现象。