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超声速燃烧室内火焰稳定是一个流动与化学反应强烈耦合的复杂过程.深入研究稳焰机理,首先需要了解稳焰情况下的火焰结构特征.本研究采用CH 化学发光探测的手段,在直联式超燃平台上,对隔离段入口马赫数2.5,来流空气总温1200-1800K,总压1.0Mpa,当量比0.1-0.8 变化范围内乙烯燃烧的火焰结构进行测量.根据火焰位置不同,可划分为四种稳焰模式:凹腔内稳焰、凹腔剪切层稳焰、射流尾迹稳焰以及在凹腔与射流尾迹之间振荡.在总温-当量比参数空间内全面给出稳焰模式分布规律.结合燃烧室一维性能计算,建立稳焰模式分布与燃烧模态之间的对应关系.