射流非预混火焰广泛的存在于实际燃烧设备中,其中火焰的稳定性影响着燃烧设备的安全运行,而火焰的结构也往往决定着燃烧设备的尺寸,通常燃烧室中存在热伴流氛围,这些特性在此氛围中又有着不同的变化,目前热伴流情况下不同条件对火焰的影响规律还不明确,因此研究不同条件下射流火焰的稳定性与形态变化有着重要的理论意义和实际应用价值。针对此实验设计并搭建了热伴流实验系统,主要包括射流燃烧器、气路系统、加热系统和数据采集系统,通过调试标定保证了实验系统的准确性,实现了温度、伴流和主流的精确控制,通过MATLAB软件对火焰图像信息进行了提取,保证了所得数据的精确性。首先基于已搭建的实验平台开展了热伴流层流非预混射流火焰稳定性的实验研究,研究了层流条件下不同伴流速度和稀释度对火焰稳定性的影响规律。发现在层流条件下不同的伴流速度和稀释度会改变火焰的存在状态,通过分析火焰基部锋面及尾部末端的运动变化,揭示了伴流速度与稀释度对层流非预混射流火焰稳定性的影响规律。其次,针对热伴流条件下湍流非预混射流火焰的稳定性开展了实验研究,通过改变伴流速度、燃料比例和稀释度,获得了不同条件下火焰的初始举升速度、吹熄速度和举升高度的变化,分析探讨了不同条件下火焰发生举升吹熄的成因,明确了不同初始条件对湍流非预混射流火焰稳定性的影响规律。最后,采用高速摄影方法对火焰的动态变化进行了捕捉,通过对不同状态下的火焰进行分析,研究了火焰的形态变化规律,明确了火焰基部宽度与高度的相关性,同时也揭示了不同条件对焰身长度变化的影响规律。