固体燃料冲压发动机结构简单、使用安全、比冲大,能够运用于航空、导弹等多个领域。但其燃烧难以组织、效率不高,燃速低等特点制约了其在性能上的提高。本文采用数值仿真和实验验证的方法对旋流冷流场特性进行研究,分析旋流对冲压发动机内流动的作用,探讨旋流对燃烧及发动机总体性能的影响。首先,对原有旋流器设计进行改进,结合发动机及点火器结构,确定设计尺寸。选用NACA翼型作为叶片式旋流器结构设计参照,以减少总压损失提高旋转。根据仿真结果和公式计算,确定叶片安装攻角、弯度、叶片数。为满足实验要求,将原尺寸缩小并确定了叶片的定位和加工方式。接着,对包含旋流器的发动机内流场进行仿真,利用Fluent软件中的RNG k-ε模型,分析了四种安装攻角下三种弯度对旋流数的综合影响,得到了共十二个工况下旋流器的冷流场结构、旋流数、速度场。分析了进气道的压力、温度、速度分布,旋流数的影响因素,径向、周向、轴向的速度分布及旋流数的衰减。随后,借助粒子图像测速技术(PIV)测量了六种工况下有旋和无旋的流场。使用MgO作为示踪粒子,以单帧拍摄为主,得到了燃烧室流场图。采用dynamic studio软件中的自适应互相关算法处理所测量的图像,过滤非线性值并对流场进行平均统计,得到了轴向速度分布图。最后,计算得到了NACA叶片式旋流器的实验旋流数。将有旋无旋的速度场进行对比,对不同入口条件的旋流场进行分析,研究了旋流对冲压发动机性能的所能产生的影响。研究结果表明NACA式叶片旋流器能满足设计要求。