回火是指火焰从燃烧室传入到混合段中的这样一种现象,它包含了燃烧与湍流之间复杂的相互作用,是燃烧研究中的关键问题之一。本文以燃气轮机中的贫油直喷燃烧室为研究对象,应用FLUENT中的混合分数/PDF平衡化学反应模型对贫油直喷燃烧室进行了大涡模拟,分析了贫油直喷燃烧室回火产生的机理以及回火时火焰和流场之间的相互作用。应用大涡模拟的方法对贫油直喷燃烧室中进行了冷态计算,结果表明,计算值与实验值基本吻合,在强旋流的作用下,燃烧室内形成了中心回流区。然后,应用大涡模拟和混合分数/PDF平衡化学反应模型对稳定火焰进行了计算,计算结果表明,燃烧室内部的中心回流区为火焰的稳定提供了有利条件。通过改变入口流量和当量比引发了回火,通过分析回火时火焰的运动以及轴向速度场随时间的发展变化,发现了贫油直喷燃烧室中的回火发生在中心流区域；回火过程中,中心回流区向喷嘴移动,并且中心回流区的向上游移动要先于火焰的传播,火焰随着回流区向上游运动,流场和火焰之间的相互作用又不断促使火焰传播到更上游位置,最终导致了回火的发生。