1、脈動燃燒作為一種先進的燃燒方式具有燃燒效率高、低污染排放等優(yōu)點。然而脈動燃燒機理復雜，傳統(tǒng)的Helmholtz型機械閥或氣動閥脈動燃燒器由于受到其自吸供氣方式的限制，其熱負荷低、調節(jié)范圍窄，這也成為該設備大型化的主要瓶頸。本文提出了 Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器的設計思想，采用連續(xù)強制供氣方式，直接利用燃燒器的聲學結構產生脈動燃燒，具有自主調節(jié)平衡壓力，運行可靠性強，容積熱負荷高，負荷調節(jié)范圍寬，并可實現大功率化等優(yōu)點。本文以

2、 Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器為研究對象，對燃燒器的頻率特性、壓力特性、傳熱特性、運行穩(wěn)定性及調節(jié)方法進行了實驗研究和理論分析，得到如下研究結果：
　　(1)研制了 Helmholtz型無閥自激燃氣脈動燃燒器實驗系統(tǒng)，通過連續(xù)供氣、供燃料的方式，直接利用燃燒器的Helmholtz型共振聲學結構來實現脈動燃燒，可自主調節(jié)燃燒器的熱負荷。實驗運行結果表明本文設計的Helmholtz型無閥自激燃氣脈動燃燒器不僅能夠產生穩(wěn)定的脈

3、動燃燒，且脈動的壓力幅度明顯高于相同條件下的傳統(tǒng)Helmholtz型脈動燃燒器。
　　(2)對上述 Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器的頻率特性、壓力特性、傳熱特性進行了理論分析和實驗研究，得到了燃燒器幾何結構、過量空氣系數、放熱量與頻率、壓力之間的關系，并通過實驗研究單尾管及多尾管條件下的燃燒器運行特性，驗證了理論分析的正確性；定量地比較了單尾管及多尾管條件下脈動流與相同雷諾數下穩(wěn)定流的傳熱系數，得到脈動流的傳熱系數是穩(wěn)定流

4、傳熱系數的2~5倍；通過實驗測量和計算，以及在實驗工況條件下對尾管內脈動流動進行數值模擬，闡述了尾管內脈動流動特性，解釋了脈動燃燒強化傳熱的原因。
　　(3)建立了 Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器穩(wěn)定性數學模型。該模型考慮了反應物的供給方式、燃燒室內的化學反應、燃燒室壁面輻射與對流傳熱損失以及尾管內流體的密度變化對脈動燃燒穩(wěn)定運行的影響。在實驗條件范圍內對實驗結果與理論計算結果進行比較，得到了 Helmholtz型無閥自激

5、脈動燃燒器能夠穩(wěn)定運行的條件。
　　(4)提出了在不改變燃燒器結構的條件下調節(jié)脈動燃燒的方法。在脈動燃燒器尾部建立去耦室壓力調節(jié)系統(tǒng)，實驗研究了去耦室壓力變化對脈動燃燒器運行特性的影響，并根據聲學理論分析了各參數之間的關系，提出了能夠增強脈動燃燒強度及增強傳熱的方法。針對 Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器運行過程中可能出現的頻率跳變現象進行了實驗研究，得到了脈動燃燒器的運行頻率隨熱負荷、當量比跳變的規(guī)律，并運用瑞利準則分析了