在燃气轮机燃烧室设计中,准确地预测回火是非常重要的,尽管对于以天然气为燃料的燃气轮机来说,回火可能并非一个主要问题,但对于以富氢合成气为燃料的燃气轮机来讲,回火特别是边界层回火可能会是一个非常麻烦的问题。富氢合成气中氢组分的存在增强了气体的化学活性,这使得边界层回火问题变得非常复杂,以前的壁面熄火研究表明,富氢合成气与碳氢燃料相比表现出了截然不同的熄火特性,如:氢气/空气火焰的熄火距离只有碳氢燃料/空气火焰的三分之一。故而,深入理解富氢合成气在燃气轮机工作条件(高压、高反应物温度)下的边界层回火机制、改进相应的预测模型对燃气轮机的发展具有非常重要的作用。传统的理论分析认为:在湍流边界层中,近壁处的速度脉动使平坦的火焰面发生皱褶,同时湍流边界层特有的条状结构也对生成的火焰形状以及其传播机制有着重要影响。实验观察发现,逆流传播的预混火焰前沿总是位于槽道的近壁区域,同时火焰前缘还存在着很多光滑的弯曲突起并沿着展向逆流传播,这些突起面向反应物一边,对瞬时速度场的分析表明在火焰面的反应物一侧还存在着回流腔,而且与火焰前缘突起相一致,人们推测这可归因于湍流的流动模态和由火焰面引发的压力振荡之间的相互作用,回流腔的存在和湍流/火焰的相互作用促进了火焰在边界层内的传播,提高了边界层中火焰的回火速度。本文当前的工作是试图改进以前文献对边界回火中湍流/火焰的相互作用机制的解释,以预混的氢/空气在完全发展的槽道流中的回火现象为研究目标,应用三维大涡模拟技术和动态增厚火焰模型来研究氢气/空气火焰的回火过程,集中辨识分析边界层内湍流与火焰的相互作用机制,考虑湍流-火焰-壁面的交互作用,改进关于边界层回火的预测模型。