1.点熄火特性

先进军用战斗机和民用客机发动机均面临高空点火包线需要拓宽的重大需求。航空发动机高空点火困难主要是由于高空空气稀薄、气压低、温度低，燃油雾化质量差等原因造成的。若发动机在高空熄火，则必须降低飞行高度，重新点火后再次升空，此举将极大地危及飞行安全。我们致力于高空点熄火技术研究，在实验室建立了低温低压（-50°C、0.4 bar）测量系统，模拟发动机高空再点火的气动热力环境。针对所设计的单旋流/多旋流以及钝体稳定火焰基础燃烧室，开展了常温常压与低温低压工况条件的对比，探究了火焰失稳机制，拓展了点熄火边界，为高空再点火提供技术验证和实验参考。

2.湍流燃烧不稳定性

现代航空发动机、燃气轮机通常采用贫燃预混或部分预混的方式来减少污染排放，但由此引发的燃烧不稳定问题也一直是困扰发动机安全和稳定运行的难题。对于高动态旋流火焰，需要具有超高时空分辨率的激光成像技术来提高对其机理的认识，探索燃烧不稳定的控制因素。我们致力于采用多参量高精度光学精细成像技术，结合高精度LES模拟，揭示了受外激的旋流火焰释热响应特征，确立了环形基础燃烧室中自激振荡复杂声学模态与火焰非定常释热之间的关联关系，为完善航空发动机和燃气轮机振荡燃烧的预测提供了宝贵的实验数据。

3.低污染排放

航空发动机的特点之一是需要满足环保要求，这不单影响了发动机的适航取证，实质上提高了燃烧室的综合设计水平。“高效、稳定、低污染排放”已成为世界航空动力发展的必然趋势和技术门槛性要求。我们致力于对航空燃料燃烧过程中碳烟的生成过程进行了现象学表征，探索了影响航空发动机关键污染物生成的主导因素，深入挖掘了有关火焰结构以及污染物生成/消耗的机理，为抑制污染物生成提供了事实基础与理论依据。

4.氢燃烧技术

氢能是未来碳达峰、碳中和能源动力系统的关键，燃烧是氢能利用的重要技术。针对国家能源转型所提出的绿色航空动力系统研发需求，凭借零碳排放、深冷和易制备等特点，氢燃料发动机在军民用航空装备领域都具有广泛的应用前景。氢动力飞机需要对现有发动机设计进行调整，尤其是燃烧室。我们致力于氢燃烧中的高可靠性、低NOx排放及发动机的适应性问题，开展掺氢燃烧室的预先研究，包括氢能动力燃烧基础理论与关键技术等，为氢能发动机的自主研发提供经验积累和实验支撑，助力未来零排放飞机的发展。

点火过程

局部熄火机理

释放分布

全环燃烧室周向振荡模态

碳烟排放基础研究

氢旋流火焰；氢回火；氢发动机实验室