火焰燃烧不稳定现象在各种燃烧器中广泛存在着,造成燃烧器结构的疲劳损伤与燃烧效率的下降。在锅炉微油点火燃烧器的实际应用中,经常出现油火焰熄灭的情况和结构疲劳损坏,由此本文从结构和燃烧的角度研究火焰不稳定振荡所造成的影响。采用理论分析和数值模拟的方法对不稳定燃烧现象进行分析。建立了热声振荡的理论模型,通过机械分析软件Ansys/Mechanical对燃烧器进行模态分析,获得结构的固有频率和阵型,采用CFD方法对火焰燃烧不稳定现象进行数值模拟并分析。首先,对不稳定燃烧现象进行理论分析,推导出能够描述油燃烧室热声耦合现象的波动方程,该方程包含粘性耗散、热传导、湍流耗散、热释放等源项对气体压力振荡的影响,随后对波动方程进行简化处理,转化成柱坐标形式,在圆柱型燃烧室模型中求解,推导出圆柱形声腔的气体振动频率计算公式。其次,采用Ansys/Mechanical软件建立燃烧室的有限元模型,获得燃烧室结构的前六阶固有频率与阵型,改变燃烧室的直径、管壁厚度、管长和边界固定方式,获得固有频率的变化规律。求解腔内的声学共振频率,得到常温和高温条件下轴向一阶声学共振频率分别为214.3Hz和433.7Hz。再次,建立燃烧室模型,采用CFD方法对燃烧室中的热声不稳定现象进行数值模拟。通过非定常模拟获得二维燃烧室中火焰振荡情况,并对振荡进行时域和频域分析,结果表明：改变直流风压对火焰振荡频率影响不大,但是对火焰振荡强度影响明显；随着喷油量的增加,燃烧室进口处的压力振荡强度线性增大,火焰振荡频率也显着增加；燃烧室长度增加导致火焰振荡频率线性增大；比较火焰的压力、速度、温度振荡关系,得到三者振荡频率一致、存在一定相位差的关系。最后,对燃烧室三维模型进行数值模拟,获得燃烧室压力、速度、温度和颗粒喷射等参数的三维分布,比较了直流风的风速和旋流风的旋流强度对燃烧工况的影响,结果表明：直流风风速的增加压缩火焰两侧高温区宽度,但是火焰的稳定性影响不大；而旋流风的强度过大或过小都会对火焰的稳定性有严重影响。