曹 敏，张文普

(浙江大学航空航天学院，浙江杭州310027)

0 引 言

近年来，随着环境问题的日益突出和环保意识的不断增强，世界各国均制定了严格的大气污染物排放标准，低污染燃烧技术成为了具有发展前景的关键技术之一。在燃气轮机和航空发动机设计中，贫油直喷燃烧技术(Lean Direct Injection，LDI)因具有污染程度低、燃烧效率高等优点［1-2］，已成为了当前燃烧技术发展的重点之一。但贫油直喷燃烧技术也有自身的局限性，那就是容易产生振荡燃烧、回火以及熄火等不稳定燃烧现象。其中，回火是指火焰从燃烧室内传入到预混区中的这样一种现象，它会使喷嘴等部件因温度过高被烧毁，甚至导致燃烧系统的崩溃。

许多专家学者都对回火问题进行了研究［3-6］，总结出4种典型的回火机理，它们是边界层回火、中心流回火、燃烧不稳定引起回火以及燃烧诱发的旋涡破碎引起回火。Lewis and von Elbe［7］研究了层流条件下的边界层回火，得出了回火的临界速度梯度表示方法。Guin［8］对湍流火焰中心流回火进行了研究，得出这种回火是由于湍流火焰传播速度大于当地流动速度导致的;Keller等人［9］对截面为长方形、具有后台阶的燃烧室内回火现象进行了研究，发现了3种逐渐增强的不稳定现象，最后出现的强烈的不稳定引起了回火;Fritz等人［10］对旋流火焰的回火问题进行了研究，发现旋流火焰回火发生在中心流而不在边界层。实验中LDV的测量结果表明，稳态时中心流的轴向速度要远高于火焰的传播速度，如果没有其他因素的影响，不可能发生中心流回火。……