论文选取基于凹腔的高速燃烧火焰稳定技术为研究对象,对凹腔火焰稳定器的机理和性能和产生超声速气流的风洞的喷管型面设计进行了深入的研究。本项研究的主导思想与国内、外研究工作关键不同之点在于:后者是在凹腔之前的壁面,将燃料喷入超声速气流,或将引燃燃料喷入空腔;对于这两种燃料喷入的方式,凹腔回流区都只是作为一种高温烟气回流热源,起到对超声速的火焰稳定作用。而前者除向超声速流喷入燃料之外,还向壁面空腔引入少量燃料与相应的空气,依靠回流区固有的三个属性—高温、低速、高湍流度,使引入的少量燃料与空气,在凹腔內立即着火成为值班火焰，再点燃超声速主流的燃料引入凹腔以后先燃烧起来,使之有更高的温度来点燃主流混合的燃料和空气,从而更能稳定燃烧。风洞是进行空气动力学实验的一项基本设备,迄今为止的大部分气动力学实验都是在风洞中完成的。超声速风洞的特点是必须有产生均匀超音速气流的拉瓦尔喷管,并且一定喷管形状对应一定马赫数。而喷管的流线形状对产生超音速气流的马赫数起到确定性作用。本文中设计了一种暂冲式风洞喷管流线来获得高速流动下凹腔稳定燃烧实验所需要的马赫数为2的超音速气流。