为了研究燃烧驱动DF/HF化学激光器燃烧室内H₂/NF₃（或D₂/NF₃）的混合燃烧特性，搭建了小型燃烧室平台。采用火焰荧光光谱法对燃烧室内H₂/NF₃燃烧火焰的形状和温度分布进行了测量和分析，光谱测量结果表明：在紫外可见光谱区域，H₂/NF₃燃烧火焰的自发光主要由N₂（B）、NF（b）、NH（A）等电子激发态分子的辐射跃迁产生，其中N₂（B）和NH（A）是燃烧过程中的关键物质成分，其发光强度可以很好地表征火焰燃烧的剧烈程度，可以用于定量测定燃烧火焰的长度；在近红外光谱区域，H₂/NF₃燃烧火焰自发光的光谱主要由HF（v）振动激发态分子的第一泛频振动转动跃迁谱带组成。利用HF（v=2→v=0）谱带的转动结构强度分布，结合电动平移台，给出了火焰温度沿气流方向的分布情况。考察了气体配比系数（NF₃与H₂的流量之比）对燃烧火焰温度分布的影响，结果显示：当气体配比系数较小时，燃烧室内气体温度沿气流方向下降得较为平缓；随着气体配比系数逐渐增大，气体温度沿气流方向下降得越来越快。燃烧火焰长度和火焰温度分布测量结果表明，燃烧室内的化学反应可能分为两个过程：一个是H₂/NF₃剧烈快速燃烧过程，此过程非常快，几乎一混合便立刻燃烧；另一个是过量NF₃在高温下的热解离过程，此过程相对较慢，并且温度越低NF₃的热解离越慢。因此，当NF₃的占比较大时，需要较长的燃烧室滞留时间才能使过量的NF₃充分解离为氟原子。

为评估化学激光器燃烧室中爆轰的影响，分析了氟化氘（DF）化学激光器在某次出光实验中燃烧室产生的爆轰问题，采用时空守恒元与求解元（CE/SE）方法对该爆轰过程进行了数值模拟。结果表明，燃烧室中爆轰的产生与传播使得燃烧室瞬态压力剧增，由此产生的振动、冲击和扭矩作用导致光学谐振腔失调，从而影响了激光器的正常出光。研究结果对DF激光器的优化设计及安全运行具有指导作用。

本文针对现有缸盖燃烧室容积滴定法测量中测量精度低、测量速度慢等不足, 提出一种使用线激光三维测量系统扫描缸盖燃烧室的发动机缸盖燃烧室容积的数字化测量方法, 实现了对缸盖燃烧室容积的快速、精确计量, 并应用于工程实际。论文介绍了测量原理和检测方法; 详细阐述了获取缸盖燃烧室点云后通过一系列滤波及容积计算程序, 获得缸盖燃烧室容积的过程, 即点云的滤波处理、孔洞修补、曲面重建、燃烧室有效点云提取及容积计算等; 最后, 基于样机平台, 对上述方法进行了实验验证。

基于ANSYS有限元软件, 按有无内压作用, 分别对激光辐照下燃烧室壳体的温度场、热应力、应变与损伤进行了计算与分析.分析表明, 壳体的温度场分布与光束的功率分布一致, 光斑中心温度最高.壳体中应力最大值不在光斑中心, 而是位于光斑边缘处, 在壳体吸收的激光功率密度超过1 000 W/cm2时, 壳体中应力大于材料的强度极限, 壳体均会发生软化.在存在内部燃气压力的情况下, 壳体应力会产生局部集中, 沿壳体环向表面通过光斑中心中轴线区域很有可能裂口；相比较无内压的壳体, 存在内压的壳体中的应力和产生的形变均大于无内压时的壳体.因此, 为达到相同的毁伤效果, 在存在内压的情况下, 可以适当的降低激光的辐照强度.

在环柱型增益发生器实验系统燃烧室的设计中，将主稀释剂He从两个不同的区域注入燃烧室，其中一部分与D2预混以后通过D2喷注孔注入，另一部分通过主喷管叶片后端的后向喷注孔注入。讨论了不同区域的主稀释剂流量的变化对激光器特性的影响。实验结果表明：后He流量改变时，激光器的功率变化及点火稳定性等明显优于前He流量改变的情况。若要增加主稀释剂比例，应优先考虑调整后He。

在分析目前常用的燃烧室计算流体动力学(CFD)几何建模方法的基础上,以美国麻省理工学院(MIT)研制的微型涡轮发动机的六晶片燃烧室为研究对象,利用虚拟装配技术原理,基于三维建模软件SolidWorks平台,构建了该发动机的微燃烧室结构。结果表明,利用机械虚拟装配技术构造该发动机微燃烧室结构的方法可行,优于目前该领域使用的几何建模方法,可降低Power MEMS产品的成本,推动Power MEMS的产业化。

使用了一种新的方法来计算燃烧驱动DF激光器燃烧室多组分化学反应流场.首先引入了元素的分布方程,然后根据化学平衡的热力计算方法求解每一位置的组分及温度.这样,在计算低速流场时,就避免了处理化学反应源项引起的数值计算过程中的方程刚性问题,也减少了组分方程的数量.结果显示,这种燃烧室的注氦方式能够在一定程度上冷却燃烧室壁面.