本研究方向主要发展用于预测各类型发动机不稳定燃烧的低阶声学模型。结合低阶声学模型与高精度数值模拟，来预测火箭发动机中出现的不稳定燃烧问题。

三维不稳定燃烧预测方法通常分为两种，第一种采用高精度可压缩数值模拟方法求解整个发动机内的流动、燃烧和声学系统。然而由于不稳定燃烧涉及多个时间和空间尺度，这种方法非常复杂、计算周期太长，仍局限于小尺寸燃烧室计算和学术研究，很难满足空天发动机的设计需求。

第二种方法即群体成员发展的方法；在建立的液体射流稳定性、液滴参数及复杂湍流关键参数的动力学响应模型、声学边界条件和燃烧室声学模型的基础上，基于低阶声学模型方法，建立了各个模型的闭环系统，实现了不稳定燃烧的稳定性预测和分析。在此基础上，发展了适用于紧凑型火焰、多火焰及长火焰的不稳定燃烧预测模型。这些方法大大降低了计算成本，并得到很好的验证。基于此方法开发的OSCILOS软件已成功预测多个实验室型燃烧室及西门子公司的SGT-100高压燃气轮机实验台的不稳定燃烧特性。此外，基于所发展的预测模型，揭示了模态转换、模态触发等复杂的非线性不稳定燃烧的产生机理。