任何燃烧室都有空/燃比的贫油边界和富油边界，在边界外，火焰是不稳定的尽管在达到边界之前火焰就会经常表现出不稳定性，但是一般都是将火焰熄灭时的空气/燃油比定为边界。这种不稳定性表现为无序运动，不仅显示出燃烧状态不佳，而且还会引起气动振动，从而使燃烧室的寿命减短，并导致叶片振动。贫油和富油边界内的空气/燃油比范围，随着空气速度的增加而缩小，如果空气质量流量增加至超过某一特定值之后，这时根本不可能引起燃烧。下图为典型的稳定包线图，图中给出了空气/燃油比与空气流量的关系。对于一个符合要求的燃烧室，由稳定包线规定的工作范围必须覆盖燃气涡轮所需的空燃油比和质量流量范围，此外还必须包括发动机加速或减速时出现的各种情况，例如，当发动机加速时由于“节流阀”打开而使燃油流量迅速增加，然而直到发动机达到新转速时，空气流量才能达到新的平衡值。在这短暂的过渡中，燃烧室会以很低的空气/燃油比工作。大多数控制系统都安装了内置的设备以限制燃油流量的最快变化速度：不仅可以避免熄火，还可以避免涡轮中出现瞬间高温。
稳定包线是燃烧室压力的函数：压力降低会减小化学反应的速率，从而缩小稳定边界。对于航空发动机，要有足够宽的稳定边界，确保最大髙度工况下燃烧室压力能与压气机出口压力相当。高压比发动机中燃烧室所面临的问题比低压比发动机中少很多。如果稳定边界的范围太小，必须改进主燃区的回流模式。
随着涡轮进口温度逐渐升髙，火焰筒冷却问题的重要性也随之增强。通过高温燃气 :对流和火焰辐射，火焰筒吸收热能；通过与沿火焰筒外壁的冷却气流发生对流与向外机匣散热，火焰筒失去热能。但是火焰筒散失的热能不足以将火焰筒壁温度维持在安全范围内。通常采用的措施是在火焰筒的重叠部分之间留下狭窄的环形缝槽，使冷却气膜顺着内壁吹过；如图所示，点焊在火焰筒内的弓形架使每个环形缝槽都具有足够的强度，即使热膨胀，各环形缝槽也不会变化太大。另外一种方法是加工带小孔的 内冷却环，将喷射流沿着内壁面偏转，如图所示发散冷却是最近发展的技术方法，它允许冷却空气先进人火焰筒壁内大量密布的孔，出去前形成隔热的冷却气膜，这一方法最多可减少50%的冷却气量。
当采用气膜冷却一块已知温度的板片时，虽然依靠经验关系式可预测对流换热系数，但是由于火焰和火焰筒的发射率系数变化很大，所以根据能量守恒预测的火焰筒温度不可能精确。尽管在燃烧室受到这一方面受到限制，但最终也可通过在试验设备上的追踪校正来实现。火焰的发射率随燃油类型的不同而变化，趋向于随比重的增加而增 加。在无光火焰中，二氧化碳和水蒸气是主要的热辐射成分，而在有光火焰中，主要的 热辐射成分是烟颗粒。值得注意的是雾化系统可减轻冒烟问题，因为预混预蒸发的燃油 空气混合物产生的火焰发光度比油滴喷雾产生的火焰发光度更低。
更高的涡轮进口温度意味着更低的空气/燃油比，因此能够用于气膜冷却的空气就 越少。此外，为了获得最大循环效率，在选择更高循环温度的同时，通常也会选择更高的循环压比。这样压气机出口空气的温度将会升高，其冷却潜能将会降低。目前，设计 的涡轮进口温度水平已高达2000K,采用发散冷却以减少所需冷却气量将变得非常必要。
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