超燃冲压发动机是未来吸气式高超声速飞行最有效的发动机之一,但由于燃烧室入口速度高,气流在燃烧室内滞留时间短,仅有毫秒量级,因此很难获得稳定高效的燃烧。在燃烧室内燃料与空气分子水平的混合必须在有限的燃烧室长度内完成。燃烧室中几乎要同时完成的快速混合和燃烧过程是设计超燃冲压发动机的关键。本文基于FLUENT流场仿真软件,针对不同喷注角度、不同喷注马赫数以及不同射流出口形状等几个关键因素,对射流穿透深度以及混合特性开展了系统研究,获得了系列影响规律。喷注角度的变化对混合效率、总压恢复系数和穿透深度的影响是不同的:喷注角度越大,混合效率越高,同时总压恢复系数越低;对于穿透深度,喷注角度为90°时具有最大的穿透深度。改变喷注马赫数对射流穿透深度的影响较小,仅当马赫数增长幅度较大时才会导致穿透深度明显增加。而随着喷注马赫数增加,射流在横向截面上更容易形成反转旋涡对,从而可能改善射流的混合特性。在保证其他条件不变,只改变喷注孔的形状时,椭圆形、圆形、菱形穿透深度大致相同,正方形稍微偏大。总压损失正方形、菱形要小于椭圆形和圆形。混合效率正方形、菱形要大于圆形和椭圆形,原因可能为前两种形状存在棱角,对气流扰动稍微大于后两种形状,导致混合效率略高。论文选取了合适的物理模型以及数值方法,形成了一套完善的数值仿真方法,基于此分析了不同喷注参数条件下流场的燃料分布特征,并定量地分析了各种工况下的混合效率、总压恢复系数和穿透深度等内容,总结出各个参数变化对混合效率、总压恢复系数和穿透深度影响的变化规律,为超燃冲压发动机的燃料喷注设计提供了参考。