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圆形燃烧室具有润湿面积小、阻力小、结构重量轻、燃烧效率高等优点，近年来成为超燃冲压发动机燃烧室的主要构型方式。圆形燃烧室常与内转进气道、圆形隔离段匹配设计，而内转进气道特殊的构型会使得下游圆形隔离段流场呈现复杂的非均匀流动特征，进而影响到隔离段性能，因而本文研究了与内转进气道相匹配的圆形隔离段在非均匀入口条件下的气动性能。 论文首先针对圆形隔离段非均匀流场形成机理，提出了一种基于直连试验的非均匀畸变流场模拟装置设计思想，进而研究了流道唇口侧型线和波系配置等关键设计参数对畸变流场模拟效果的影响，所获得的最优流道设计方案Ma5工况下与目标流场各项畸变指数相差5％以内，Ma6工况相差6.5%以内。根据最优设计方案加工了试验模型，并进行了风洞试验验证。结果表明，采用直连畸变模拟装置能获得圆形隔离段典型复杂流场结构，并且与数值仿真结果吻合性较好。 其次，基于圆形隔离段非均匀畸变模拟装置针对Ma5、Ma6工况，开展了均匀与非均匀来流下的长、短隔离段性能试验与数值仿真研究。结果表明，非均匀来流隔离段抗反压性能严重下降，出口流场品质降低,短隔离段内激波串长度与反压呈线性关系，大长径比隔离段内激波串长度随反压的增长速率逐渐加快。相比于均匀来流，Ma5工况非均匀来流7.6倍长的隔离段极限反压下降37.3%，极限反压下的出口马赫数下降23.2%，总压恢复系数下降12.7%，13倍长的隔离段极限反压及其出口马赫数、总压恢复系数分别下降25.4%，18.0%，8.17%；Ma6工况7.6倍长的隔离段分别下降49.4%，12.0%，27.9%，13倍长的隔离段分别下降34.1%，37.9%，42.3%。相比于7.6倍长的非均匀来流隔离段，13倍长的隔离段Ma5工况极限反压提高27.1%，Ma6工况提高40.0%。非均匀来流隔离段内激波串波节较长，混合区内仍有较大流动损失，出口马赫数和总压恢复系数与反压呈反比且线性规律较好。均匀来流隔离段出口马赫数和总压恢复系数与较小反压呈线性规律，反压较大时流动损失趋于平缓。 最后，对Waltrup公式适用性进行了分析。非均匀来流对激波串长度的影响可分为激波串与隔离段入口的距离、入口畸变强度两个因素，短隔离段内激波串与入口距离较近，对Waltrup公式的适用性较差，Ma6工况计算数据偏离更严重。大长径比隔离段内激波串较短时与入口距离较远，Waltrup公式适用性较好，激波串较长时适用性变差。