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高超音速飞行器的冷却问题是高超音速推进技术的关键点之一，利用燃料的物理和化学热沉进行冷却是目前最可行的方法。吸热型碳氢燃料由于可以提供充足的吸热能力，且储存使用方便，燃烧性能良好，因而受到广泛的研究。
吸热型碳氢燃料的吸热过程包括热裂解、催化脱氢和催化裂解，其中最具有潜力的是催化裂解反应。本论文的研究内容即以正十二烷/异辛烷和正十二烷/十氢萘作为代表的正构烷烃/异构烷烃和正构烷烃/环烷烃的双元模型混合物进行超临界催化裂解研究。
在正十二烷/异辛烷的超临界催化裂解研究中，考察了催化剂类型、温度、压力、双元混合物的配比、进料流量和催化剂用量对转化率、气体产物、液相产物和积炭的影响。实验结果表明：HZSM-5与HZSM-5/Hβ和HZSM-5/HY混合催化剂相比，总转化率和气体产率高，积炭量低，催化效果较好；随着反应温度的上升，转化率和气体收率上升，积炭量先下降后上升，在450℃时最低；随着压力的上升，转化率和气体产物收率都呈下降趋势，积炭量总体呈上升趋势；双元混合物的不同配比中15％-85％的组成时两个组分间的相互影响最强烈，异辛烷对正十二烷的裂解有促进作用，但使气体收率降低，少量异辛烷(5％)的加入对正十二烷的转化率和气体产物收率都有提高。进料流量从1ml/min到4ml/min转化率基本不变，表明在本实验条件下停留时间不是转化率的控制因素，气体收率随流量增加而显著下降表明其对停留时间非常敏感；催化剂用量研究表明，反应物流经催化剂床层的3/10后转化率己接近于整个床层的转化率，在剩余的7/10的床层中，主要发生裂解初级产物的二次反应，持续的生成气体、积炭等产物。
在正十二烷/十氢萘的超临界催化裂解研究中，考察了催化剂类型、反应温度、压力和双元混合物配比对转化率、气体产物、液相产物和积炭的影响。实验结果表明：采用HZSM-5时正十二烷组分转化率高，采用ReY时十氢萘组分转化率高，但前者气体收率高，积炭量低，总体性能较优。随着反应温度的上升或反应压力下降，十氢萘组分的转化率呈下降趋势，与其单独裂解时规律相反。积炭量随反应温度上升而增加，超临界条件下的积炭量明显高于常压条件下的。转化率、气体产物收率等随着十氢萘在混合物中的含量非单调变化，在十氢萘含量为10％-15％左右的范围内出现最大值。