脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,简称PDE)具有热循环效率高、结构简单、飞行马赫数宽、自增压等优点,在未来推进领域具有广阔应用前景,近年来得到了世界各国的广泛关注。鉴于目前PDE研究存在的问题,通过实验和数值模拟,开展了簧片阀式脉冲爆震发动机研究。以汽油为介质,采用PIV和Shadowgraph技术研究不同喷射压力下旋流喷嘴的雾化特征。结果表明：喷雾场核心区的索太尔平均直径明显小于喷雾场外侧区域；当喷射压力增加时,喷雾核心区速度增加,外侧速度减小,喷雾速度场的锥形特征逐渐消失,喷雾场的平均涡量增加；提出了基于速度加权的涡量判定准则,获得了不同喷射压力下喷雾诱导涡结构的运动规律以及无量纲涡平移速度随无量纲时间的变化规律；提出了燃料-氧化剂掺混度和PDE循环工作稳定性的评价指标；分析了燃料雾化、混合对PDE工作稳定性的影响,研究表明：簧片阀对改善燃料分布和掺混度具有积极作用,簧片阀式PDE获得了较好的工作稳定性；当掺混度低于0.72时,PDE循环工作稳定性随掺混度的降低而迅速降低；当掺混度大于0.72时,提高掺混度对改善PDE工作稳定性的影响较小；与掺混度相比,液滴平均粒径对PDEI作稳定性的影响较小,但对爆震波速度影响较大。采用离子探针和压力传感器对火焰和压力信号进行同步测量,分析爆燃向爆震转变(Deflagration to Detonation Transition,简称DDT)过程。结果表明：推力壁反向堵塞比不影响DDT过程的本质规律,但影响DDT距离；由于簧片阀具有较好的反向密封性,簧片阀式PDE获得了较短的DDT距离；随着索太尔平均直径的增大,喷雾爆震的诱导时间和诱导区长度均增加,其中诱导时间的增加幅度大于诱导区长度的增加幅度。基于比热比和气体常数的合理假设,建立了变比热比和变气体常数的单步反应模型；明确了化学反应和热力学相关参数的确定方法,验证了该单步反应模型的正确性；采用该单步反应模型,实现了反应物胞格尺寸的定量预测,模拟了障碍物管中的火焰加速和DDT过程,发现障碍物管中存在的两种爆震波起爆方式以及从火焰加速到爆震波形成过程中的4个主要阶段,揭示了火焰面积、火焰传播速度、总能量释放率在4个阶段中的发展规律；活化能和指前因子的改变均不影响火焰加速和DDT过程的本质规律,但活化能对DDT距离、DDT时间以及火焰面积峰值的影响明显高于指前因子的影响。通过测量簧片阀上、下游压力,分析了簧片阀总压恢复系数、阻力系数、阀门开启、关闭响应时间、阀门反向密封性以及工作寿命等性能参数的主要影响因素,如阀片厚度,限位挡板倾角以及空气质量流率等,揭示了这些因素对簧片阀性能参数的影响规律；通过对簧片阀式PDE循环时间尺度分析,探讨了簧片阀式PDE极限工作频率随填充速度和燃烧室长度的变化关系；当燃烧室长度为1.3m,填充速度为当地声速340m/s时,对应的簧片阀式PDE极限工作频率为99.7Hz。