随着航空航天事业迅猛发展,基于等压燃烧方式的传统推进装置的性能已接近提升极限,发展高性能的推进系统成为各国科研人员的研究重点。由于爆震燃烧单位时间放热强度大,熵增低,基于其构建的热力学循环比传统布雷顿循环方式提高了近50%。因此,近年来基于爆震燃烧的推进装置成为了重点研究对象。本课题以北华航天工业学院与清华大学联合申报获批的河北省重点专项为依托,设计了一种盘式连续旋转爆震发动机,并以数值模拟与试验研究相结合的方法对该发动机的工作特性进行了研究。主要内容如下:首先,本文分析了推进剂从中心向外流动模式的盘式旋转爆震发动机结构特点及设计难点,总结概括了盘式旋转爆震发动机的设计方法,完成了盘式连续旋转爆震发动机的整体结构设计。借助有限元技术分析了两种氢气喷注方向的流量情况,还分析了发动机中心杆的应力和应变,有效保障了发动机流场的稳定性和结构设计的可行性。在此基础上还完成了发动机的供气系统、数据采集系统、支架系统以及点火系统的设计,搭建了发动机试验测试平台,为后续的试验研究奠定了基础。其次,针对设计的盘式旋转爆震发动机研究了进气环缝宽度对发动机工作特性的影响规律。即开展了以富氧空气为氧化剂,不同氧化剂进气环缝宽度和不同工况条件下的实验研究,获得了旋转爆震燃烧室内不同位置的高频压力数据。通过对试验获得的数据后处理,得到了实验中旋转爆震波的传播速度、工作频率和压力峰值等参数,采用时域分析和频域分析相结合方法分析了爆震波的传播模态,总结了爆震波传播规律。最后,针对研制的盘式旋转爆震发动机,研究了不同燃烧室宽度对旋转爆震发动机工作特性的影响规律。即开展了以空气为氧化剂,不同燃烧室宽度和不同工况条件下的实验研究,获得了燃烧室内不同位置的高频压力数据。通过数据后处理,得到了实验中燃烧波的工作频率和压力峰值等参数,并将振荡燃烧的频率与固有声学频率进行匹配,总结了不同工况条件下对应的振荡燃烧模态。