热声不稳定性是燃烧系统中燃烧过程和声波扰动的耦合交互作用所形成的。压力波动在燃烧室内的传播,其中的一部分从壁面反射回燃烧区域。这就有可能引起不稳定的放热。在特定条件下,这种反馈会导致较大振幅且具有一定破坏性的自激热声振荡,也就是所谓的燃烧不稳定性。这种振动会引起结构损坏,磨损接口,出现火焰回闪和熄火情况,还会强化传热甚至更严重的后果。为了稳定燃烧系统,可以利用被动和主动控制的方式来打破不稳定放热和声波之间的耦合关系。相比于主动控制方式,被动控制方法具有成本低、结构简单等特点,因此被广泛应用于各类燃烧系统当中。本文根据热声耦合理论分析结果,利用电子加热器对黎开管内的热声不稳定性进行了控制研究。结果表明当启用加热器后,火焰压强振荡有了显著的减弱,其减弱效果与加热带的温度有很大关系。为进一步验证理论结果的正确性,还分别进行了模拟仿真计算和实验测量,两者所得结果与理论分析具有较高的拟合度。这表示燃烧不稳定性是可以通过第二热源的方式来进行控制是可行的。作为对比,同时也是为了更好地理解热声耦合特性,本文还利用冷却水对旋流燃烧器内的自激热声振荡进行了实验研究。结果表明,启用冷却水热交换器后,黎开管内的热声振荡幅值有了明显的提高。实验还发现旋流燃烧器燃烧过程中所发出的声音随当量比的增大而增强,这是一个渐变的过程。所以当当量比向反方向变化时,这种声音逐渐减弱并最终消失。且当当量比正反向变化时,压力振幅的变化是不一样的,当当量比由大减小反向变化时,其平均压力要比正向变化的大。入口速度越大,则这种差异越明显。利用驻波波节处的特性来稳定火焰也是实现火焰稳定的另一种手段。本文通过模拟仿真的方式对含有驻波条件下的预混燃烧火焰进行了动态响应分析,结果表明火焰特性受轴向位置的影响很大,喷射的过程中具有较大尺度的速度振荡,可以观察到出现了一种蘑菇状的不稳定火焰。结果表明火焰传递方程是非线性的,其不仅受声波扰动的幅值影响很大,而且和声波频率的关联也很密切。研究还表明,相比于丙烷燃料,在驻波条件下采用氢气作为燃料不仅更加清洁,而且所产生的系统热声振荡更加平稳,更有利于燃烧系统的工作。