本文以超临界态吸热型碳氢燃料的超声速燃烧地面试验为研究对象，为了提供全尺寸燃烧室等地面闭环试验所需要的大流量超临界态煤油，设计了大流量煤油二级加热与输运系统，并完成了设备的制造与标定;同时，对超临界态煤油的圆截面超声速燃烧室燃烧性能的影响因素进行了较为系统的研究，总结分析轴对称燃烧室的不足之处，提出了下一步的工作建议。　　采用新结构设计了大流量煤油二级热与输运系统的第一级和第二级加热器，解决了设计中出现的问题。第一级加热器采用空心罐体结构，依靠加热棒均匀加热罐内煤油。第二级加热器设计为蜂窝煤状结构，增加了煤油通道的数目，实现了大流量煤油的供应，同时减少了加热器内部容积，使得压力稳定时间大幅较小，避免高温煤油在加热罐长时间滞留造成的内部积炭。同时整个加热系统占地面积也大为减少，为地面试验提供了方便，增加了安全保障。　　大流量煤油二级热与输运系统可供使用的热煤油总质量在10kg以上，加热完成时间在2小时以内。系统有两条煤油管路，能同时供应两组喷油孔，单路煤油最大流量在440g/s以上，完全能够满足试验需求。系统标定试验结果表明:在480～520℃温度区间内，单位面积煤油流量随温度的变化与计算值吻合程度非常好;煤油温度较低时，流量随温度变化较剧烈，温度测量和计算的误差都会极大地影响结果，因此实验数据与计算值有一定偏差。系统在流量标定过程中表现出良好的可重复性。　　在中科院力学研究所长时间直联式超燃试验平台（模拟燃烧室入口马赫数为2.0，2.5与3.0）上，对超临界态碳氢燃料的超声速燃烧性能进行了较为系统的测试，测试了油温，喷油位置，当量比，飞行马赫数对燃烧性能的影响。结果表明:影响轴对称燃烧室燃烧性能的关键因素是煤油与空气来流的混合问题，减少喷油孔数目可以增加穿透深度，大幅提高燃烧性能;喷油位置向下游移动可以有效地避免燃烧反压向上游传播，这在较低燃烧室入口马赫数的试验中尤其关键;引导氢在燃烧稳定后可以关闭，燃烧可以继续平稳的进行。针对试验结果，提出增加煤油射流动量、使用支板技术和改变燃烧室截面构型等手段提高燃烧室性能的想法。