随着航空发动机技术的发展与人们对环境的愈发重视,贫油预混燃烧技术被广泛应用,在高效燃烧的同时实现较低的污染物排放。这种工作条件下的燃烧室极易发生燃烧不稳定现象,严重影响发动机的可靠性。燃油的理化性质与组分变化对燃烧不稳定特性具有重大影响,然而,国内外的学者主要采用气态燃料开展贫油预混燃烧不稳定研究,其结论的普适性与对实际航空发动机的指导意义仍有待考证。因此,本文采用RP-3航空煤油及其关键单体组分作为试验燃料,研究了液态燃料组分对燃烧稳定性的影响与燃烧室处于稳定-不稳定转变时的火焰-流场相互作用机理。本文首先在一个贫油预混预蒸发模型燃烧室内研究了RP-3航空煤油、异辛烷、甲基环己烷（MCH）及正十二烷在不同当量比及进气速度下的燃烧稳定性区间。结果表明,使用四种燃料时系统的燃烧稳定性呈现出相似的整体趋势:随着当量比从1逐渐降低,燃烧室从不稳定燃烧逐渐过渡到稳定燃烧,直至吹熄。然而,不同的燃料表现出不同的贫油吹熄极限（LBO）与燃烧稳定-不稳定转变边界,以正十二烷作为燃料时,试验燃烧室能够稳定工作在最宽的当量比范围。其次,在相同的工况下对比了不同燃料的燃烧不稳定特性。研究表明,燃料化学性质对系统动态压力的主频与幅值、燃烧热释放等具有显著影响。燃料的绝热火焰温度越高,在相同工况下燃烧不稳定的频率越高;由于着火延迟的差异,不同燃料的燃烧反应表现出不同的相位延迟。为了进一步解析液态燃油组分变化对燃烧不稳定特性的影响,本文基于高速火焰OH*自发光拍摄及二维PIV技术,重点研究了异辛烷和MCH火焰形态与流场特性差异。速度频谱分析结果表明,使用这两种燃料时的火焰与流场的主要脉动形式均为轴向脉动,其差异主要体现在内部回流区（IRZ）和内部剪切层（ISL）的分布上。使用异辛烷时,IRZ分布范围更大且更靠近燃烧室壁面处,而使用MCH时,IRZ分布范围较小且更远离燃烧室壁面,但是更加靠近燃烧室端面喷嘴处。这些差异直接影响到燃烧室的火焰形态,因此,与异辛烷相比,MCH火焰反应区更加靠近燃烧室端面,燃烧反应也更加剧烈,具有较高的热释放率。另外,由于异辛烷和甲基环己烷的一阶POD模态存在时间差,导致这两种燃料整体热释放率表现出不同的相位。最后,为了探索贫油预混燃烧室从稳定向不稳定燃烧转变的机理,通过时间平均、POD分解等方法,研究了RP-3航空煤油燃烧稳定性转换时燃烧室的火焰及流场特性。结果表明,当模型燃烧室处于稳定、过渡及不稳定状态时,火焰及流场特性差异明显,燃烧室从稳定发展为不稳定时伴随着进动涡核的生成,而外部回流区内出现火焰是燃烧不稳定出现的必要非充分条件。