声波激励下的火焰特征是脉动燃烧领域的研究热点。而脉动火焰特征研究过程中,动态温度以及燃烧区压力波动的测量又是研究工作开展的重点与难点。本文搭建了大振幅脉动声场作用下的脉动燃烧实验台,并开展了相关试验,主要工作和取得的成果如下:1)针对脉动火焰动态温度测量困难的问题,提出了双偶探针动态温度测量方法,该方法可通过双微细热电偶探针对电偶时间常数进行实时计算,以达到动态补偿的目的。运用该方法成功获得了脉动燃烧火焰的动态温度序列。2)通过试验获得了里克管中驻波的分布特征,其振幅分布与理论的半正弦波分布不完全符合,驻波波腹向热源方向移动。运用信号分析技术,成功地将一阶与二阶谐波的振幅分离,得到了二阶谐波的全波长正弦分布模型。3)试验研究发现,在非声场作用下甲烷火焰也存在固定的自发脉动频率,敞开燃烧时火焰频率为11Hz,在管内燃烧时火焰频率为50Hz。4)试验研究发现,声场作用增强了燃料与氧气的混合程度,减少了火焰长度,增加了火焰包络面褶皱程度。声场对扩散火焰的作用效果最明显,使其由黄焰转变为蓝焰。5)通过对动态温度序列的分析,结果表明声场激励下的甲烷火焰温度脉动无特定主频,存在一个大振幅的低频脉动频率分布。声场激励的效果使得火焰平均温度分布更加均匀,高温区温度降低,而低温区温度升高,且该趋势随着声场强度的增加而愈加明显。6)本文尝试将脉动温度变化速率的时间序列及其频谱分析引入脉动火焰的研究中,结果显示,其对火焰燃烧特性的体现,比温度信号更直观更明显。由于其高阶性,包含的信息更加丰富,对其深入研究也更有意义。