碳氢燃料再生主动冷却技术能够兼顾超燃冲压发动机的结构冷却要求和推力性能要求,是一种比较理想的发动机热防护方法。在燃料的主动冷却过程中,高温燃气与燃料之间的传热通过复杂的发动机冷却结构高度耦合在一起,这成为主动冷却发动机设计中的一个难点。本文针对这一问题,研制了一套可以部分模拟发动机冷却过程的地面实验系统,并比较系统地开展了三维冷却结构与航空煤油的耦合传热特性研究。同时,发展了一套航空煤油与冷却结构耦合传热的计算分析方法,并对试验和计算结果进行了对比分析。　　 设计搭建了辐射加热实验系统,采用辐射热源给冷却结构试件提供单侧热流,实验系统包括辐射加热装置、煤油预热装置、配电装置以及数据采集系统等组成部分。　　 设计加工了部分模拟发动机冷却结构面板的冷却结构试件,采用国产大庆RP-3航空煤油,在辐射加热实验系统上进行了一系列航空煤油在冷却结构试件中的对流传热试验。得到了在不同的煤油入口条件下,试件的表面温度分布及出口油温。　　 发展了一套航空煤油与冷却结构耦合传热的计算分析方法。采用三组分的替代燃料模型和广义对应状态法则计算不同温度、压力下的航空煤油物性。采用一维流动模型,基于对流传热关联式计算航空煤油在冷却通道中的对流传热。忽略沿冷却结构纵向热流,计算了冷却结构二维截面的温度分布。对比计算结果与试验结果后发现,经典的对流传热关联式应用于航空煤油的对流传热计算需要做进一步的修正,特别是在入口段。