钝体稳定器作为最基本的火焰稳定器之一,广泛应用于冲压发动机和涡喷发动机加力燃烧室中。随着现代航空发动机向高推重比、高可靠性发展,加力燃烧室面临更快的来流速度与更低的来流含氧量。在这种情况下,钝体稳定器后发生不稳定燃烧的几率将大幅增加。一旦发生不稳定燃烧现象,将对航空发动机高效、稳定及安全运行带来重大隐患。因此,本文在高速贫氧来流条件下对钝体稳定器后不稳定燃烧现象展开研究。本文的主要研究内容与结论如下。针对引起钝体稳定器后不稳定燃烧原因之一的旋涡脱落现象,本文采用大涡模拟的方法对钝体稳定器尾缘旋涡脱落开展两维冷态模拟研究。首先,通过涡量等值线图的形式分析钝体稳定器后旋涡脱落的过程,从中得到旋涡脱落的周期,并与钝体稳定器壁面升力系数周期进行对比,结果表明两者具有一致性。其次,研究了来流马赫数的变化对钝体稳定器尾缘旋涡脱落频率的影响。结果表明尾涡脱落频率随进口马赫数的增加近似线性增加。最后研究了钝体稳定器结构参数变化对其尾涡脱落的影响。结果表明增大钝体稳定器阻塞比,钝体稳定器后尾缘旋涡脱落频率先近似线性降低,随后降低趋势放缓。V型锥和V型槽是两种常见的钝体稳定器,其中V型锥稳定器尾缘旋涡尺寸较为单一,而V型槽稳定器尾部存在不同尺寸的旋涡。在相同进口条件以及相同槽宽尺寸下,V型槽稳定器和V型锥稳定器尾缘旋涡脱落频率几乎一致。在高速贫氧来流条件下,本文通过大涡模拟的方法对钝体稳定器后不稳定燃烧现象进行三维两相的热态模拟研究。首先,分析了来流温度900K和来流1200K时钝体稳定器后火焰从着火,扩散到充分发展的过程。研究结果表明两种来流温度下,钝体稳定器后火焰的发展过程存在区别。其次研究了加力燃烧室进口无扰动时钝体稳定器后不稳定燃烧的影响因素。结果表明改变来流温度（含氧量）会显著改变钝体稳定器后火焰形态。随着来流温度从600K提升至1200K,钝体稳定器后火焰由K-H不稳定主导的剪切层火焰向BVK不稳定主导的旋涡火焰过渡。随着来流马赫数的提高,燃烧室内压力脉动的频率与幅值均升高,而放热脉动的频率升高但幅值先增后减。钝体稳定器后存在局部最佳当量比,超过这个比值继续增大供油将会抑制稳定器后火焰的放热脉动。在总当量比达到1.1时,钝体稳定器完全被低温油雾包裹,同时伴随着低频高幅值的压力振荡,这些因素共同导致火焰的熄灭。最后研究了加力燃烧室进口存在外加扰动对钝体稳定器后不稳定燃烧的影响。结果表明进口存在扰动时,钝体稳定器后压力脉动频率趋近于进口扰动频率。随着扰动频率的升高,这一现象越来越明显并且压力脉动的幅值也越来越高。进口扰动频率变化对放热脉动影响较小。加力燃烧室进口速度扰动的幅值低于进口平均速度8%时对钝体稳定器后火焰形态影响不大,而当进口速度扰动的幅值达到进口平均速度17%时,钝体稳定器后火焰形态发生改变。加力燃烧室中压力脉动随进口扰动幅值的增加先增加后不变。钝体稳定器后放热脉动的频谱图随着进口扰动幅值的改变从单频向多频变化,振幅呈降低趋势。从试验的角度对钝体稳定器后不稳定燃烧现象展开研究。首先利用高速摄影仪拍摄钝体稳定器后着火、发展、扩散的过程,结果表明由于旋涡脱落的作用导致钝体稳定器内侧向下游脱落的火团在火焰传播中起到重要作用,同时拍摄了钝体稳定器后两种火焰形态,即剪切层火焰与旋涡火焰,这两种火焰的形成与燃油分布密切相关。其次,利用准无限测压法研究了钝体稳定器后火焰压力脉动的影响因素。研究结果表明随着当量比的增加,钝体稳定器后火焰压力脉动频率与幅值先增加后趋于平缓,在低马赫数情况下压力脉动的幅值出现下降的趋势。随着来流马赫数的增加,钝体稳定器后火焰的压力脉动频率与幅值呈上升的趋势。最后通过CH离子测量系统采集钝体稳定器后火焰的放热脉动并与压力脉动的时域图进行比对,验证了钝体稳定器后存在热声耦合的现象。并且随着热声耦合的程度增加,火焰放热脉动与压力脉动的幅值增加。