在航空航天领域,超燃冲压发动机是高超声速领域最理想的推进装置。燃烧室作为超燃冲压发动机的核心装置,其主要研究方向为燃烧室的构型优化、燃料的掺混效率以及迟滞现象对于气动性能的影响等方面。本文在冷态条件下对基于支板构型的超声速流道进行了数值仿真研究,讨论了支板的加入对流道反压特性的影响以及带支板流道的反压特性,分析了不同支板结构特征参数对流动特性的影响,并对无燃烧超声速流动状态下流场对背压连续变化的响应规律以及背压变化引发流动迟滞现象进行了探讨。支板作为超燃冲压发动机的侵入式喷注/稳焰结构,能够有效的使燃料与主流空气掺混并燃烧。本文利用Fluent软件开展了仿真研究,对比了基准流道与带支板流道的冷态反压特性,数值仿真结果表明:与无支板流道相比,支板的加入在一定范围内可以抑制反压前传;支板位置距离入口越近,流道所能承受的最大压比越大,这是由于越靠近入口,附面层越薄;发动机加入支板后可以去掉隔离段,缩短后的流道不仅减轻发动机重量,还可以提高总压恢复系数和抗反压能力。为了进一步分析超声速气流中支板对流动的影响规律,对二维、三维的仿真结果进行了对比分析,并在三维仿真基础上探究支板构型对流动特征的影响。结果表明:在长宽比较小的条件下,流场的三维效应更加明显;支板长度对总压恢复的影响很小;前缘半径和支板厚度越大,总压恢复系数则越小;当支板厚度大于流道高度13.4%时,极易发生气流壅塞。超燃燃烧室中的迟滞现象会影响超燃冲压发动机的控制。为了进一步了解迟滞现象的机理,利用一个带有支板的矩形截面流道开展动态反压特性的冷态数值仿真研究,分析了背压变化速率对流场结构的影响规律,捕获了由此引发的流动迟滞。研究结果表明,相较于稳态流动而言,在背压动态变化的条件下流场会出现明显的滞后性,背压变化速率越快滞后性越强。在固定的背压上升速率条件下,压力抬升起始位置处于匀加速运动状态,加速度与背压变化速率呈幂函数关系,在背压升高到最大值后的稳定过程中,压力抬升起始位置继续向上游减速运动直至停止。在达到最大压比后的背压下降过程中,压力抬升起始位置仍然会向上游继续移动一段距离,这时若压力抬升起始位置移动到支板前缘上游,则支板前缘上游形成的激波串会稳定在支板前缘;若压力抬升起始位置未移动到支板前缘上游,则其变化路径仍与上升过程不重合,出现迟滞现象。