从安全性、开发成本、吸热效果、燃料利用率和结构设计等诸多方面综合考虑，吸热型碳氢燃料是高超声速飞行器冷却剂燃料的首选。但是碳氢燃料在高温冷却通道内裂解吸热过程中容易生成固体沉积物，简称为焦，焦炭颗粒是分子量很大的烃类混合物，其具有粘性大和沸点高等特点，致大量焦炭沉积物粘附在壁面上，难以冲刷，影响冷却效果，造成危害大，因此结焦问题是高超声速发动机冷却技术的一大难题。其中碳氢燃料的结焦可分为热氧化结焦和裂解结焦，由于冷却通道内工作环境高于400℃，其结焦物主要是裂解结焦，其中裂解结焦分为热裂解结焦和催化裂解结焦。由于催化裂解结焦形成原理和影响因素复杂，本文主要把热裂解结焦作为突破口，对碳氢燃料热裂解结焦积聚过程进行数值模拟及其流动特性进行分析，为碳氢燃料的研究提供技术指导。通过实验数据计算得出在冷却通道内高温气态燃料其流动状态为湍流状态。本文采用欧拉-拉格朗日离散颗粒模型对焦炭在冷却通道内积聚进行二维数值模拟，其中对颗粒间碰撞模拟采用弹簧、阻尼器和滑板的软球模型，并考虑颗粒间的粘附作用，选取范德华力模型。在不考虑热传递和化学反应的影响下，对焦炭积聚过程进行模拟，其主要结果如下：当冷却通道为粗糙壁面时，结焦率越大，积聚越严重；管道越粗糙，积聚越严重。考虑流体速度脉动对颗粒初始速度的影响，脉动越大，积聚越明显。