高超声速飞行器的热管理问题一直是近几十年来研究的热点。为了保证飞行器发动机的稳定性和持久性，目前超燃冲压发动机主要使用主动冷却技术。而碳氢燃料作为理想的冷却工质已被广泛使用。由于发动机工作时产生大量热量，碳氢燃料在主动冷却通道中的高温条件下发生热裂解反应。在通道中，化学反应与传热流动相互耦合共同决定了燃料的流动换热过程。本文以正庚烷为模型燃料，通过实验和数值计算两种方法对通道内部的换热过程及其影响因素进行了深入探究。　　基于LLNL机理，对正庚烷在圆形管道内部的换热过程进行了数值模拟。根据燃料的裂解特性和壁面传热特性，可将通道划分为三个吸热区域:热入口区，主反应区和充分反应区。分别探究了入口温度、运行压力、壁面温度和通道直径对通道整体换热性能的影响及其作用机制，发现运行压力和通道直径对整体换热性能的影响较大。在以往的研究中，普遍认为压力升高导致燃料在通道内的停留时间增长，是裂解率升高的主要原因。通过本文的研究发现，除了上述物理因素的影响外，压力对正庚烷热解过程中化学动力学也有影响。压力的升高对化学反应有一定的促进作用，而且压力会影响热裂解过程中正庚烷的吸放热路径。　　在前人的研究基础上，通过自行搭建的正庚烷热裂解实验台研究了不同温度和不同压力下正庚烷在管道内的热裂解特性。根据实验条件，建立了相应的物理模型，采用自行构建的正庚烷热裂解详细基元反应机理，依照对应的实验工况进行了相应的CFD模拟计算。模拟结果与实验结果吻合度较高，说明数值模拟结果的准确性和可靠性。通过对正庚烷反应过程中热释放率的分析发现，压力的升高会促进反应的吸热速率和放热速率。烷烃是主要的放热反应产物，烯烃是主要的吸热反应产物。