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在燃气轮机中，燃烧效率是表征燃烧室经济性的一个重要指标，一般情况下，设计工况下的燃烧效率都接近100％，但非设计工况下相对低一些，尤其是慢车工况下的燃烧效率更低，这样就会造成燃料的浪费。在燃烧室中，火焰筒头部结构对燃烧性能起到了决定性的作用，因此需要对火焰筒头部结构进行细致研究，以改善慢车工况下的燃烧性能。 本文以带有双级轴向旋流器的燃烧室为研究对象，采用数值模拟的方法在低工况下对火焰筒头部进行了分析，研究过程中使用 Pro/E软件对燃烧室进行三维建模，采用ICEM软件对计算域网格进行离散，利用数值模拟软件Fluent对燃烧室的燃烧流场进行计算，其中，使用了Realizable k-ε双方程湍流模型，EDC燃烧模型，采用离散相模型及 CONE旋流喷嘴模拟燃油的破碎、雾化过程。采用迎风的差分格式对文中的控制方程进行离散，使用标准壁面函数法对壁面进行处理，用SIMPLE算法对离散方程进行求解。主要工作内容如下： 1、对旋流器叶片安装角、叶片数、叶片旋向进行结构优选，发现几何参数的变化会引起速度流场、回流区尺寸的变化，对湍流运动的强度影响较大，从而影响了燃烧室燃烧效率、出口温度场均匀性及压力损失等。 2、针对文氏管喉道直径、喉道位置、出口直径进行了分析，上述结构对燃油分布特性及气流速度分布有很大影响，会导致燃烧室的性能有很大差异，不合适的出口直径值可能造成燃烧室内发生熄火。 3、针对套筒出口形式及出口角度进行了分析，该结构不仅影响了冷态流场的速度分布情况，而且影响了燃油分布及燃烧室的燃烧性能，套筒出口形式的不同可能会导致燃烧室内发生局部燃烧现象。 4、上述参数的变化对慢车工况和设计工况的影响规律并不相同，综合慢车工况和设计工况的计算结果得出双级轴向旋流器采用反向旋流，一级叶片和二级叶片安装角均为50°、一级叶片数目为14、二级叶片数为12、文氏管采用出口直径24mm、喉道直径22mm、喉道位置距离文氏管出口8.6mm、套筒采用出口扩张角为80?的扩张形式下燃烧室的燃烧效果更好。