作为一项燃烧效率和传热系数较高、燃烧强度较强、污染物排放量较小,并且机构简单的燃烧方式,脉动燃烧在当今能源形式下具有很好的发展空间。脉动燃烧器具有诸多优点的原因就在于其内部的燃烧为振荡燃烧。产生振荡燃烧的直接诱因就是热与声的共同作用即热声耦合。在热声耦合的作用下,脉动燃烧器燃烧室内的运行参数会发生周期性变化。本文针对燃烧过程中出现的振荡现象,结合燃烧理论和声学理论,对二维脉动燃烧器采用燃烧模型和声学模型进行模拟仿真,得到脉动燃烧器的热声耦合特性,确定不同结构和工况对热声耦合特性的影响。由瑞利准则和涡声理论表明,通过分析涡量和反应放热率的分布情况可以确定燃烧器内部的位置耦合情况,通过分析压力与反应放热率随时间的变化可以确定热与声在时域上的耦合情况。对比分析发现,当喷口数从单组变为双组,运行参数的表征为压强振幅大幅度降低,主峰降低很多,回流强度降低。这是由于二者之间结构的不同导致耦合情况的不同。由于在稀薄时刻提供热量或在冷凝时提取热量会抑制振动,因此表明喷口数的增加使得在燃烧时刻的热量不间断,回流时刻的热量更稀薄。当其他结构改变时同样会带来热声耦合的变化,燃烧室内径的增加影响了膨胀与压缩的最大程度,尾管的长度影响了振荡的频率。结构上的变化导致了热与声之间的相位或幅度发生变化,带来不同的影响。不同工况对热声耦合的影响同样不同。随着功率的增大,频率升高,峰值先升高后降低,回流的强度也是先升高后降低;随着当量比的升高,主频基本不变,主峰先增大在减小,压强的振幅先突增后逐渐降低;随着配比的升高,主频基本不变,主峰先减小后快速升高。这些物理特征的变化揭示了热声耦合的情况受到环境工况的制约。综上所述,通过合理的脉动燃烧器结构设计和工况运行规律可以实现对脉动燃烧热声耦合情况的调整,进一步达到燃烧效率更高,使用寿命更长甚至实现降低噪声,改善运行环境的目的。