为了降低污染排放,地面燃气轮机和航空发动机燃烧室采用贫油预混的燃烧组织模式。但该类燃烧室存在燃烧不稳定性的巨大风险,一旦发生,会危害发动机的安全运行,甚至造成结构损毁。燃烧不稳定性来自燃烧室内释热脉动和声学脉动的耦合,但根源仍然是来自火焰的释热脉动。因此,要想在宽工况抑制燃烧不稳定性,就需要从源头入手,控制火焰的释热脉动。对于纯预混火焰,释热脉动主要来自声波扰动引起的旋涡脱落对火焰面的卷吸和折皱作用。因此,控制旋涡脱落、限制火焰面脉动,是控制火焰释热脉动的关键。本报告主要介绍近期北航航发燃烧团队在燃烧不稳定性被动控制方面的进展。北航团队首次提出渐扩头部方案,并已申请了发明专利。该方案使用斜坡限制域削弱了旋涡脱落并限制了火焰面脉动,在气态燃料的燃烧室中实现了对燃烧不稳定性在宽工况范围的完全抑制。团队还进一步揭示了该方案的抑制机理,分析了关键参数的影响规律,并提出了相应的设计方法。该方案结构紧凑、对燃烧室头部结构改动较小,具有在航空发动机和燃气轮机上应用的潜力。