加力燃烧室布置在发动机涡轮出口和尾喷管之间,工作时,向其中喷入燃油,利用燃烧室排气中的剩余氧气再次组织燃烧,可以在极短的时间内大幅度的提高发动机排气温度和流速,增加发动机推力。加力燃烧室已经用于航空发动机、组合发动机,解决特殊工况下的推力需求问题。目前加力燃烧主要应用于大型发动机中,而关于小尺度下加力燃烧的研究很少,由于尺寸缩小,微型加力燃烧室面临着燃油驻留时间短、雾化掺混效果差等问题,不利于火焰的建立和传播,针对这一问题,本文进行了如下研究。首先,本文采用零维模型对微型加力燃烧室性能进行了性能评估,了解了微型加力燃烧室能够带来的性能增益。研究了总压恢复系数、燃油当量比和燃烧效率对发动机对加力燃烧室性能的影响。根据模拟研究和地面试验的需要对稳定器和喷油杆结构进行了选型和设计,完成了微型加力燃烧室基本结构设计,为后续研究做好铺垫。研究了不同喷注方案下的燃油雾化掺混特性,分析了不同喷注射流角、喷孔数量和喷注组合对燃油雾化掺混特性的影响。根据模拟结果,单孔喷注的燃油雾化掺混效果要优于双孔喷注,并且90°射流角下的燃油雾化掺混效果最佳。组合供油会增加稳定器后回流区中恰当油气比区域的范围,提高回流区的释热能力,对火焰稳定和传播有利。研究了稳定器开孔率、射流角度和气动参数对火焰稳定特性的影响。通过对比分析发现稳定器开孔率为0.08,燃油射流角度为60°时的火焰稳定性能最好,并且当进气旋流角度较小时,能够促进质热交换,利于火焰传播和燃烧,当进气旋流过大时,会降低值班火焰的稳定性,降低燃烧室燃烧效率。进行了微型加力燃烧室地面点火试验,对比研究了不同工况下燃烧室火焰稳定和传播特性。试验表明随着加力燃烧室入口速度和旋流强度的增加,火焰稳定性能下降,火焰稳定所需的最低燃油流量增加。多个火焰稳定器同时工作时,燃油各稳定器之间火焰传播性能随着点火稳燃器燃油流量的增加而增加。