冲压旋转爆震发动机作为一种使用爆震燃烧作为组织燃烧方式的新型推进系统,具有更高的理论热循环效率以及更紧凑的结构,在未来的发展中具有很广阔的前景。但旋转爆震发动机隔离段独特的环形结构,以及燃烧室内的恶劣反压环境都对冲压旋转爆震发动机的隔离段提出了更高的要求。本文通过数值模拟手段,对不同隔离段构型以及出口旋转反压条件下隔离段来流和燃料喷注混合进行研究,并且进行了不同来流马赫数下的旋转爆震燃烧模拟研究。本次研究对三维环形隔离段在出口为模拟旋转爆震波作用下的内流场进行RANS模拟,初步了解旋转爆震发动机环形隔离段内流场结构特点,并分析其影响因素。在环形隔离段中来流是通过首道激波与后面的螺旋上升的斜激波来实现气流的减速增压的。对环形隔离段扩张比对流场的影响进行了研究,等直环形隔离段不存在分离区,流场稳定,但抗反压能力较弱;随着扩张比的增大,在下游的旋转斜激波位置开始出现分离区,流场结构的稳定性也随之逐渐减弱,但同时出口旋转反压的影响范围不断减小,抗反压能力增大。对比研究了旋转反压频率以及脉动幅值对隔离段流场的影响,发现反压频率的增加会导致旋转反压的扰动区域减小,但同时会导致总压损失升高。旋转反压的影响区域会随着脉动幅值的增大而增大,并且高脉动幅值也会导致旋转斜激波的强度增大,进而增大总压损失。随后开展了旋转反压作用下隔离段内燃料喷注混合特性研究,以喷注深度、混合效率和总压损失等为主要指标进行分析。燃料喷注会阻碍旋转斜激波向上游的传播,使出口反压影响区域明显减小,能够提高隔离段的抗反压能力。并且喷注能够有效的抑制分离区的出现,使得流场的稳定性大幅增加。喷注位置靠前能增加燃料的混合效率以及穿透深度,并且总压损失也有一定的减小。随脉动幅值的增大燃料与主流的混合效率略有增加,但影响程度较小。最后开展了连续粘性N-S方程下的冲压旋转爆震数值模拟,分析了真实旋转爆震作用下的隔离段流场特征。从边界层高温气体回流的角度分析旋转爆震起爆失败原因,并提出一种适用于有粘情况下的爆震波起爆方式。在粘性流场中外壁面爆震波的强度要大于中心环面和内壁面处的爆震波。对比不同马赫数来流的旋转爆震波传播情况,发现在本文涉及的构型中,马赫1.75来流条件的爆震波燃烧状态最好,马赫数1.5其次,马赫数2.0燃烧状态最差。随着马赫数的增加隔离段分离区也随之增加,隔离段的稳定性变差。