贫燃预混燃烧能降低火焰面温度从而有效降低热力学NOx的生成,是现代燃气轮机中普遍采用的低污染燃烧技术,但是因为贫燃预混燃烧过程偏离了合适的化学当量比,所以容易发生燃烧不稳定的现象。本文重点关注贫预混旋流燃烧器的回火和吹熄两种不稳定燃烧现象,通过建立快速预测回火和吹熄边界的数值模拟方法,用于分析和预测实际燃烧器的回熄火边界和稳定燃烧工况范围,以期为燃烧室设计和运行优化提供模拟分析手段。以文献中的贫预混旋流燃烧器为对象,采用稳态的计算流体力学模拟方法,改变工况逐步调节预混气混合分数获得一系列回火和吹熄边界值。对比分析使用Realizable k-ε和RSM两种湍流模型模拟得到的不同预混气成分下的燃烧器回火和吹熄边界,并与实验数据进行验证,根据结果在计算流体力学模拟中选择预测效果较好的RSM湍流模型。对模拟回火和吹熄边界过程中的得到的数据进行了分析,获得燃烧室特征位置的平均Damk?hler(Da)数与进口预混气的混合分数的关系,结果表明不同气速条件下回火临界点的1/Da以及吹熄临界点的Da和混合分数具有一定的线性相关性。随后,在固定进口几何旋流数的条件下,分析了三种旋流器进口结构尺寸对回熄火边界以及流场的影响,表明在固定几何旋流数情况下,存在最佳进口结构尺寸组合可获得燃烧器的最大稳定燃烧工况范围。在稳态模拟得到的回熄火边界基础上,选取典型工况进行非稳态的计算流体力学模拟,以获得回火和吹熄发生的动态变化过程。同时也对稳态模拟回火吹熄边界的方法进行对比验证,提取非稳态模拟得到的不同时刻燃烧室流场温度分布进行吹熄(LBO)分析,更加直观显示非稳态模拟吹熄结果。基于稳态的计算流体力学模拟数据,建立了燃烧器的化学反应器网络(CRN)模型,用于预测燃烧器的吹熄边界,并获得与稳态模拟结果相同趋势的吹熄边界,此方法可进一步缩短吹熄预测的计算消耗时间,实现更加快速的吹熄边界预测。将建立的稳态计算模拟方法应用于某干式低排放的贫预混旋流燃烧器回熄火边界预测,预测了燃料加氢和氧化剂加湿对回熄火边界的影响。同时,建立了贫预混旋流燃烧器的CRN模型,对吹熄边界进行预测,并得到与前文类似结论,也表明这种CFD-CRN快速吹熄预测方法存在进一步挖掘和改进的空间。