中心分级燃烧室的燃烧性能是航空发动机研究的热点问题。影响其性能的因素如火焰筒尺寸形状和头部旋流器内部结构等。单谈旋流器结构就可以分为几种不同影响因素,例如各级叶片角和旋向。本文将针对燃烧室头部旋流器内部结构,即各级叶片旋向和值班级第一级叶片角对其燃烧性能影响进行热态试验,同时还在值班级单独工作时,进行常温与预热时火焰特性等测试。同时,本文加以对值班级第一级叶片角度的增加和各旋向不同组对燃烧性能的影响进行了数值仿真分析。本试验所研究的中心分级燃烧室,其头部装备有分级旋流器,即包括值班级两级和主燃级。并根据研究问题,改变第一级叶片安装角度和各级叶片旋向,设计出六个不同组合方案,分别进行热态试验,并对热电偶和烟气成分分析仪等所得数据进行记录分析,最终得出最优结构。数值仿真中增加了方案G,值班级第一级叶片角度增加到70°,即一共7种方案。通过试验得出结论:不同的组合方案对燃烧室内部流场存在一定的影响,且最佳旋向组合为值班第一级与第二级叶片旋向同向,第二级与主燃级叶片旋向反向;旋流器值班级第一级叶片角也是影响其燃烧性能的重要因素,对本模型设计方案而言,三级旋流器的最佳旋流角度组合为第一级45°～60°,第二级为45°,主燃级为60°。本数值仿真部分添加了方案G,结论为,三级旋流器的最佳角度组合为第一级45°～60°,第二级为45°,主燃级为60°,且值班级第一级叶片安装角大于60°的适当增加更有利于燃烧性能的提升。