在过去三十年间，辐射传热和对流传热没有在层流火焰研究中被充分考虑，这两种因素在高温条件下是重要的，可能影响热电偶测温精度。通过计算全空间对热电偶的单色辐射热流量和热电偶对环境的辐射散热损失，本研究重新计算了辐射传热的影响。分析表明，热电偶本身处在高温条件，导致严重的辐射散热损失，这通过接收对流传热的能量以及火焰和燃烧器表面发出的热辐射来补偿。这种方法被用于修正热电偶测量的硝基甲烷富燃火焰温度。结果表明，热电偶辐射散热在测温误差中占主导地位；热电偶吸收火焰和燃烧器表面的热辐射占次要地位，当高度为0.5 mm时，后者占20.78%，当高度为2.0 mm时，后者占3.63%。温度修正结果表明，最大温度误差为117.60 K，其中火焰和燃烧器表面发出的热辐射的影响小于1.75 K。因此，在层流预混火焰研究中，关注辐射热损失而忽略火焰和燃烧器发出的热辐射的影响是合理的。

为了实现火力发电厂燃油零消耗的目标，本文提出了一种新的用交流等离子点燃煤粉的方法。首先阐述了交流等离子的拉弧原理，接着对交流等离子发生器的电极进行了长寿命实验研究，并找到一种可将其寿命延长到530小时以上的方法。然后，提出了一种适用于贫煤的新型交流等离子燃烧器，并实验研究了贫煤煤粉气流在该燃烧器内的着火情况。重点分析了交流等离子电功率对燃烧温度、碳燃尽率、煤粉燃烧强度等燃烧特性的影响。研究结果表明，煤粉燃烧温度约为940℃，燃烧火焰长度达到6.3m，总的碳燃尽率高达52.2%。而且，燃烧器出口处的80%的区域充满明亮的火焰，81%的煤粉处于柱状火焰区域。在燃烧过程中，煤粉气流的燃烧模式多次发生变化，由初始点火阶段的均相燃烧模式，强化到后期的联合燃烧模式。本文的研究结论证明了交流等离子点火方法可以对劣质煤实现无油点燃。

为了满足日益严格的燃气锅炉NOx排放标准，燃气锅炉广泛采用烟气再循环技术以实现超低氮燃烧。在引入烟气再循环的一些超低氮燃烧工况下，锅炉发生了喘振现象，严重时导致熄火，这严重影响了锅炉的安全稳定工作。本文对带有烟气再循环装置的350kW燃气锅炉扩散燃烧的喘振现象进行了研究。分析喘振起振过程的压力特征可知，炉膛内压力的高频分量与燃烧稳定性紧密相关，其变化可以为喘振的发生提供参考。此外，本文借助小波包熵分析了燃烧喘振的起振过程。结果表明，压力信号的小波包熵可以有效反映燃烧稳定性，从而可用于分析研判燃烧喘振的发生。

氨燃料燃烧因其低碳排放在汽车发动机、船舶发动机和电力系统获得了广泛的研究兴趣。但是，这种可再生燃料具有较低层流火焰速度，限制了其实际应用。利用一维自由传播火焰计算方法，本文数值地探索了进气温度对氨气/二甲醚/空气二元混合物层流火焰速度的影响，并阐明了火焰传播特性强化的作用机制。为此，通过对比数值预测结果与实验数据，对化学反应机理首先进行了验证。结果表明，提高进气温度对于改善二元混合物层流火焰速度有积极影响。该方法的实施提高了绝热火焰温度，从而促进了整个化学反应速率的进行。同时，二元混合物的热扩散率也得到了显著提升。此外，动力学和敏感性分析表明，进气温度对化学反应路径的影响很小，导致主导链分支比终止反应相对重要性的变化忽略不计。本工作证实，与进气温度变化相关的火焰速度强化主要是热和扩散效应的协同结果，而不是化学效应。

轴向燃料分段(AFS)技术是现代燃气轮机中一种先进的低排放燃烧方法，它将燃烧室分为两个轴向布置的燃烧区。为了研究燃料轴向分级燃烧的特性，我们设计并建造了一种工业级燃烧室。通过数值模拟得到了燃烧室内温度场和速度场的分布。然后建立了轴向分级燃烧常压燃烧室试验装系统，通过试验测量了燃烧室的流动阻力特性，研究了当量比和预热温度对污染物排放和燃烧不稳定性的影响。

使用低旋流数的贫燃预混燃烧是一种常用的火焰组织形式。该方法可以增强火焰的稳定性并降低氮氧化物(NOx)排放。该燃烧方式的一个重要影响因素是燃空混合特征。本文使用数值模拟的方式研究旋流器的结构参数对混合特征的影响。本文基于多方面研究如下结构参数：叶片形状、叶片数量以及燃料喷口的位置和形状。在相同的叶片投影面积和安装角下，采用曲线型叶片的轴向旋流器比采用直叶片的预混效果要好，前者具有更好的预混均匀性和低压降。使用相同叶形的条件下，降低叶片数量可以改变压降，同时也会导致燃气喷口数目的下降，其对于预混均匀性的改变很有限。而增加叶片数量可以得到更好的预混效果。当总流通面积一定时，燃料喷口的轴向和径向位置均对预混过程有着重要影响。当燃料喷口被置于两叶片之间，且位于空气测上游时，预混效果最佳。与此同时，燃料喷口的方向也会对预混过程产生较大影响。当燃料喷口倾角与水平方向呈30°角顺流时，预混效果要好于垂直入射的直孔，当燃料喷口与水平方向呈30°角顺流时预混效果最差。

Exhaust gas recirculation (EGR) is one of the main techniques to enable the use of oxyfuel combustion for carbon capture and storage (CCS). However, the use of recirculated streams with elevated carbon dioxide poses different challenges. Thus, more research is required about the cumulative effects on the desirable outcomes of the combustion processes such as thermal efficiency, reduced emissions and system operability, when fuels with high CO2 concentration for CCS exhaust gas recirculation or biogas are used. Therefore, this study evaluates the use of various CO2 enriched methane blends and their response towards the formation of a great variety of structures that appear in swirling flows, which are the main mechanism for combustion control in current gas turbines systems.

Ammonium perchlorate (AP) includes oxidizing and reducing elements on the same molecule. AP can act as an efficient oxidizer and mono-propellant as well. In this study, AP experienced crystallographic phase change from orthorhombic centrosymmetric to non-centrosymmetric under controlled isothermal heat treatment. XRD diffractograms confirmed this crystallographic phase change. The thermal behaviour of activated AP had been investigated using DSC. Activated AP demonstrated high chemical stability with an increase in endothermic phase transition enthalpy by 170%. The enthalpy of the subsequent two main exothermic decomposition reactions was increased by 250%. Whereas AP demonstrated total decomposition enthalpy of 733 J/g, activated AP showed 2614 J/g. Activated AP can secure self-sustained response at a high rate.

本文以航空煤油作为研究对象，采用液滴悬挂法，在静止高温环境中进行单液滴燃烧实验，研究液滴内部和液滴表面的行为特性。将液滴内部的碳烟颗粒作为示踪物，观察液滴内的流动方向。利用高速摄像机记录下燃烧过程中液滴的形状变化、液滴内部流动规律以及气-液界面的不稳定性。研究表明，液滴内部流动是由液滴表面的表面张力梯度所产生的Marangoni效应引起的。Marangoni效应对液滴内部流动有显著影响。液滴表面毛细波的振幅不均匀，呈现出大-小-有的特征。毛细波的波长范围为110-120 μm。

逆喷旋流燃烧器将逆向射流稳燃技术和旋流稳燃技术耦合达到稳定火焰并且已经实现工业化。本文利用Dantec多通道恒温热线风速仪在1:2的燃烧器模型上进行了不同逆向一次风率和旋流内二次风率对其流动特性的影响试验。实验结果表明：环形耦合回流区的形状一直保持对称结构，逆向一次风率是影响耦合回流区内的轴向速度、RMS速度和径向速度方向的主要影响因素，逆向一次风率和旋流内二次风率都对耦合回流区面积、相对回流率、旋流内二次风和外二次风的混合程度以及旋流强度都有较大影响。当逆向一次风率为11.92%或旋流内二次风率为17.03%时，耦合回流区面积达到最大，然而当逆向一次风率和旋流内二次风率分别达到14.86%和28.41%时，逆向一次风和旋流内二次风的耦合效果较好，耦合回流区面积、相对回流率以及旋流强度适宜，逆向一次风和旋流内二次风的混合相对滞后。该研究结果对逆向射流燃烧器的后续设计和运行具有重要的理论和实践意义。

A novel particle solar receiver (PSR) with gas-solids countercurrent fluidized bed (CCFB) was proposed. The cold-mold prototype was set up to investigate the gas-solids flow structure by using optical fiber probes. The local solids holdup distribution, its evolution with various operating conditions and the fluctuations of the local flow structures were investigated experimentally. The results show that the novel CCFB can achieve much higher solids holdup (similar to 9%) compared to the traditional downer ones (similar to 1%). The solid particles are mainly distributed in the near-wall region and the particles are more difficult to get a fully developed state in the near-wall region. The excellent gas-solids mixing and contacting demonstrated by the standard deviation and intermittency index means a better wall-to-bed heat transfer process. The distribution of the solid particles in the CCFB transport tube is revealed, which can provide a significant reference for the structure design of the hot-mold PSR. Moreover, the research can fill in the research gap in the gas-solids counterflow field.

在流化床气化过程中，煤中的硫会释放出来，造成环境污染。虽然流化床气化技术有着广阔的应用前景，但流化床气化过程中硫的释放行为还没有得到充分的研究。因此，我们从温度和反应气氛两个方面对流化床气化过程中硫的释放行为进行了综合研究。在空气气化过程中，气体硫以H2S为主，COS次之，SO2和CS2的产率较低。随着温度的升高，气相硫的释放量和无机硫的含量都增加。在相同工况下，气化残渣中硫形态分布相似。气化残渣中以有机硫为主。随着温度的升高，残渣中硫酸盐含量增加，有机硫含量降低。在所研究的三种反应气氛（CO2/水蒸气/空气）中，H2S的产率最高。在水蒸气气化过程中，气态硫（H2S/Sg）中H2S的含量最高，而大部分硫是在空气气化过程中释放出来的。H2/CO与H2S/Sg的顺序相同，硫释放速率与碳转化率的趋势一致。CO2气化和水蒸气气化飞灰中硫形态分布相似，而空气气化飞灰中硫酸盐含量最高。

采用多孔介质燃烧技术实现煤矿低浓度瓦斯高效利用有助于节能环保。研究时设计了一种燃烧器与换热器耦合的自预热式双层多孔介质燃烧器，可循环利用燃烧烟气热量预热入口新鲜气体。其中，燃烧器上游和下游层分别填充了氧化锆小球和拉西环，并研究了在不同工况下拉西环尺寸对燃烧器内温度分布和污染物排放的影响规律。结果表明：预热作用对燃烧器内温度分布具有显著影响，且螺旋结构换热器的预热效果最佳，燃烧产生的污染物排放量较低。随着气体流速和当量比的增加，燃烧器内峰值温度明显升高。随着拉西环尺寸的增大，火焰温度先升高然后逐渐降低。同时，在10 mm拉西环填充的燃烧器内NOx和CO的排放量最低，且燃烧器内的整体温度较高。相关研究结果可为低浓度瓦斯利用的工程实践提供理论基础。

将半焦作为动力燃料用于电厂发电一种有潜力的利用途径。半焦由于其挥发分含量低，燃烧过程中存在着火稳燃困难、燃尽性能差、NOx排放高等问题。将半焦与烟煤共燃是缓解这些问题的可行策略之一。然而，目前关于半焦与烟煤的共燃特性和交互影响仍处在探索阶段。同时，二次风布置、锅炉运行负荷、燃料种类等因素对烟煤和半焦共燃过程的影响尚不清楚，有待进一步研究。本研究采用试验和数值模拟相结合的方法，探讨了半焦与烟煤的共燃行为和NOx排放特性。研究结果表明，当半焦掺量为33%时，由于半焦喷吹位置组合有限，小容量锅炉宜采用炉前预混的方法。当采用炉内掺烧的方法时，建议从中间层喷入半焦，以提高炉内整体燃烧性能。数值模拟结果表明SOFA风比率的临界值为27.5%，且SOFA风比例的提高会导致炉膛出口NOx浓度显著下降。SOFA风和周界风喷口应保持较大开度以减轻炉膛出口NOx排放量过高和喷嘴结焦的现象。在本研究所采用的变负荷运行条件下，随着运行负荷的降低，炉膛出口NOx浓度呈现出先升高后降低的趋势，燃尽率呈现出明显降低趋势。此外，不同配比的烟煤/半焦在炉内共燃时其燃烧特性也存在明显差异。高挥发分燃料（烟煤）燃烧产生的NOx主要受挥发分氮的影响，而低挥发分燃料（半焦）产生的NOx主要受焦炭氮的影响。本研究对半焦的高效、清洁利用具有指导意义，有利于粉末半焦在电厂的大规模实际应用。

喷动流化床是由传统流化床演变而来，同时具有喷流床和流化床的特点。本文系统研究了喷动流化床富氧燃烧运行特性。实验结果表明，喷动流化床应用于富氧燃烧是可行的。在实验过程中，系统从空气燃烧向富氧燃烧过渡平稳，烟气中CO2浓度稳定且高达90%（干基）。此外，本文还详细探究了喷动流化床富氧燃烧床下进料对NO排放的影响。实验结果显示，提高反应温度可以抑制NO排放。床料量同样对NO排放有重要影响，与浅床运行相比，深床条件下烟气中NO排放浓度较低。而且，粒径也会改变NO排放特性。与煤粉相比，提高燃料粒径能够使得煤颗粒与床料混合更加均匀，这会有效抑制NO排放。此外，添加石灰石会增加NO生成，不利于富氧燃烧系统NO排放控制。

为研究CO2气氛对平凉煤和麦秆热解过程中燃料氮向NOx前驱物（主要是NH3和HCN）的转化特性，在流化床反应器上开展了平凉煤、麦秆及其混合燃料在750-850°C温度区间内的热解实验。实验结果表明：平凉煤和麦秆由于含氮结构的差异，其热解NOx前驱物生成特性不同。CO2气氛显著抑制热解NH3生成。对于HCN，二氧化碳气氛抑制平凉煤热解HCN，对麦秆热解HCN表现出促进作用。二氧化碳气氛抑制平凉煤和麦秆单独热解NH3 + HCN总氮转化率，使更多的燃料氮转化为焦油氮和N2氮。对于平凉煤和麦秆混合热解，混合热解协同效应影响热解NH3和HCN生成的选择性。混合热解协同效应促进共热解HCN生成，对共热解NH3生成有相反的影响。平凉煤和麦秆的协同效应促进二氧化碳气氛下NH3 + HCN总氮转化率，相反，协同效应抑制氩气气氛下NH3 + HCN总氮转化率。此外，平凉煤和麦秆的协同效应抑制环境无害的N2生成，更多的燃料氮被保留在半焦中。

实验研究了扁平状分层CO2/O2射流对热声不稳定性和NOx排放的影响。为了探讨喷射位置对火焰稳定性的影响，选取了CO2/O2气体的喷射高度和喷射方向两个因素。结果表明，喷射位置显著影响热声振荡控制效果。在第一层水平方向上，热声振荡的最佳振幅阻尼比可达76.61 %，声压幅值由56 pa下降到13.1 pa，垂直方向第一层NOx排放浓度衰减率可达66.67 %。随着射流横向流速的增加，NOx排放浓度从50.4 mg/m3下降到16.8 mg/m3。分层CO2/O2射流介质的含氧比例越高，NOx排放量越低，但燃烧不稳定振幅越高。不同喷射位置的NOx排放下降梯度不同，在射流过程中出现了声压和火焰热释放速率的模态迁移现象，热声振荡频率随CO2/O2射流流量的增加而降低。使用CO2/O2射流后，原有不稳定的长火焰被驱散，火焰长度的变化曲线类似于半马鞍线的形状。本研究采用射流方法对热声不稳定和NOx排放进行控制，有助于工业预混燃烧器的清洁安全燃烧。

转子发动机是理想的电动汽车增程器。然而，在上止点时转子发动机的狭长燃烧室对火焰传播不利，导致燃烧不充分污染物排放增加。为了改善其燃烧效率和排放性能，搭建了乙醇/汽油双燃料转子发动机实验台架，研究了不同乙醇掺混比例下汽油转子发动机的燃烧和排放性能。实验结果表明， 在不对喷油脉宽做任何调整时，由于乙醇的热值低且汽化潜热高，在汽油中掺入乙醇会使混合燃料的热值降低，汽化所需要热量增加，导致峰值压力有所降低。掺混比例增加到30%时，压力曲线出现双峰。在理论过量空气系数下，在汽油中掺混少量乙醇可以增大燃烧放热速率，缩短燃烧持续期，同时降低HC、CO、NOx排放以及怠速循环变动。乙醇掺混比例过大反而会使NOx排放增多、循环变动变大。当乙醇掺混比为15%时，既能有较好的做功能力，又能保持较低的循环变动和排放。

Hydroxy gas (HHO) is one of the potential alternative fuels for spark ignition (SI) engine, notably due to simultaneous increase in engine performance and reduction in exhaust emissions. However, impact of HHO gas on lubrication oil for longer periods of engine operation has not yet been studied. Current study focuses on investigation of the effect of gasoline, CNG and CNG-HHO blend on lubrication oil deterioration along with engine performance and emissions in SI engine. HHO unit produces HHO gas at 4.72 L/min by using 6 g/L of KOH in the aqueous solution. CNG was supplied to the test engine at a pressure of 0.11 MPa using an electronically controlled solenoid valve. Engine tests were carried out at different speeds at 80% open throttle condition and various performance parameters such as brake power (BP), brake specific fuel consumption (BSFC), brake thermal efficiency (BTE), exhaust gas temperature and exhaust emissions (HC, CO₂, CO and NO_x) were investigated. In addition, various lubrication oil samples were extracted over 120 h of engine running while topping for drain out volume and samples were analyzed as per ASTM standards. CNG-HHO blend exhibited better performance i.e., 15.4% increase in average BP in comparison to CNG, however, 15.1% decrease was observed when compared to gasoline. CNG-HHO outperformed gasoline and CNG in the case of HC, CO₂, CO and brake specific fuel consumption (31.1% decrease in comparison to gasoline). On the other hand, CNG-HHO produced higher average NO_x (12.9%) when compared to CNG only. Furthermore, lubrication oil condition (kinematic viscosity, water contents, flash point and total base number (TBN)), wear debris (Iron (Fe), Aluminum (Al), Copper (Cu), Chromium (Cr)) and additives depletion (Zinc (Zn), Calcium (Ca)) presented a significant degradation in the case of CNG-HHO blend as compared to gasoline and CNG. Lubrication oil analyses illustrated 19.6%, 12.8% and 14.2% decrease in average viscosity, flash point and TBN for CNG-HHO blend respectively. However, average water contents, Fe, Al and Cu mass concentration appeared 2.7%, 25×10⁻⁶, 19×10⁻⁶, and 22×10⁻⁶ in lubrication oil for CNG-HHO respectively.

为解决自回流燃烧器NOx减排效率低的问题，本研究基于自回流燃烧器结构参数和热力参数协调控制的概念。在完成结构设计和热力参数优化后，我们继续调整两个关键结构参数：喷口轴心距和圆柱段长度，以最大限度地降低NOx排放。这两个参数主要影响烟气和燃料气的混合。结果表明，增大喷口轴心距可以延缓燃气与空气的混合，为燃烧过程创造更均匀的氧浓度场。最高燃烧温度由1973.65K降至1935.88K，烟气中NOx的体积分数由188.08×10-6降至143.47×10-6。但是，与喷嘴轴线距离相比，燃烧器圆柱形截面的长度对流场的混合影响不大。在不同的柱形截面长度下，最大燃烧温度变化不超过3K，烟气中NOx的体积分数变化在5×10-6以内。

采用氮气低温吸附法、扫描电镜和FTIR方法研究了O2/CO2气氛下神华煤燃烧过程中不同阶段煤焦孔隙结构和官能团的演化情况，分析了不同入口氧浓度下煤焦孔隙结构、含氧官能团与NO生成特性的关系。结果表明：煤粉颗粒整体孔结构和形状随着燃烧的进行不断变化，煤焦表面总孔数量、含氧官能团呈多峰变化并与NO生成相关；氧浓度对煤焦粒径变化及含氧官能团及NO的生成均有较大的影响，存在一个含氧官能团对NO的还原效果最佳的氧浓度。

由于超临界二氧化碳（sCO2）燃煤动力循环的要求，进入锅炉的sCO2温度较高，极易引起炉膛内冷却壁超温。同时，为了消除压降惩罚效应，sCO2锅炉换热面由多个模块组成。对于不同的模块，管外接收的炉侧热流密度（q）不同，管内通流的sCO2工质温度（Tf）不同。本文旨在寻求炉侧与管侧（或“锅”侧）耦合的最佳匹配策略，以获得最低的管壁温度。从理论上分析了q、Tf和综合热阻C对壁温的影响，提出了两种匹配方法：高q值与低Tf相匹配的热流-温度匹配法（HTM），及高q值与高许用q值（许用q值即管壁温度等于许用温度时对应的热流密度值）相匹配的热流密度-热流密度匹配法（HHM）。HTM是一种传统的方法，HHM是本文提出的创新型匹配方法。结果表明，如果不同的模块具有相同的C值，则两种方法是一致的；否则，建议使用HHM。对于发电容量1000 MWe电厂的sCO2锅炉，HHM可获得更低的冷却壁温度。在HHM的基础上，综合采用冷却壁中隔墙、管内强化传热、下降流等措施，显著降低了壁温。

本文主要研究了添加0-8%体积分数的H2，0-8%体积分数的N2以及4%/4%体积分数的H2/N2对CO/CO2火焰的结构，火焰温度以及火焰中CO2浓度的影响。利用一套基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的燃烧诊断系统来同时测量火焰温度和火焰中的CO2浓度。这项工作模拟了转炉煤气在工业湍流部分预混燃烧器中的燃烧。结果表明：在CO/CO2中添加0-8%的H2和在CO/CO2/N2(4%)中添加4%的H2时，火焰长度比添加等量N2的更长。在CO/CO2和在CO/CO2/N2(4%)中添加4%的H2时，火焰中的反应增多，高温反应区变大。在CO/CO2/H2(4%)中添加H2至8%，在CO/CO2中添加0-8%的N2和在CO/CO2/H2(4%)中添加4%的N2对火焰高温反应区的影响很小。添加H2促进了火焰中CO2的生成，导致CO2浓度的增加，其对CO2浓度的影响比添加N2导致的CO2浓度的降低更显著。

Methane-air diffusion filtration combustion in a radiative round-jet burner was numerically investigated in this work. The purpose of this study was focused on the effects of porous media porosity and gas velocity on temperature distribution and CO and NO_x emissions. Reduced chemical kinetics was used where air and methane were assumed to be at their stoichiometric ratio, while thermo-physical properties were varied per the solid matrix porosity variation. Combustion characteristics were evaluated based on conduction and radiation as the two primary heat transfer modes within the solid matrix. Numerical simulations were carried out based on a packed bed with 3 mm alumina pellets. Results show that combustion temperature increases while the temperature gradient decreases with the increase in porosity, yielding higher NO_x, and lower CO emissions. Furthermore, the combustion temperature is the lowest and most uniformly distributed with 1 m/s and 3 m/s gas velocities, wherewith 3 m/s gas velocity, combustion occurs outside of the porous zone. The corresponding NO_x and CO emissions are the lowest with 1 m/s gas velocity and increase with the increase in gas velocity from 1 m/s to 10 m/s.

中文摘要：二次再热超超临界锅炉由于具有较高的热效率和良好的环境价值，是高参数大容量燃煤机组的重要发展方向。中国已开发出1000MW二次再热超超临界锅炉，蒸汽参数为35MPa,605°C/613°C/613°C。合理的水冷壁系统设计是确保锅炉安全可靠运行的关键之一，为了得到1000MW二次再热超超临界锅炉的水动力特性，将水冷壁系统等效为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统。根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程，建立了二次再热超超临界锅炉水冷壁水动力计算模型。通过迭代求解非线性方程组，得到了锅炉在BMCR负荷、75%THA负荷以及30%THA负荷下的压降、流量分配、出口汽温分布、工质温度与管壁金属温度沿高度方向的变化趋势。计算结果表明该1000MW二次再热超超临界锅炉水动力特性良好，水冷壁系统设计合理。

中文摘要：对燃气采暖热水炉选取挡风圈尺寸、风机功率、引射距离、喷嘴尺寸和空气相对湿度等五个变量进行5因素4水平的16组正交数值实验，用极差法确定了额定热输入下干烟气中的NOx含量最低时五个因素的最优组合，用极差法和方差法分析了影响额定热输入下干烟气中的NOx含量的因素显著性程度。结果表明，风机功率对NOx的影响最大，挡风圈尺寸和空气相对湿度对NOx的影响次之，引射距离和喷嘴尺寸对NOx的影响最小。燃气采暖热水炉在最优组合参数运行时，获得的额定热输入下干烟气中的NOx含量最低。

中文摘要：再生冷却作为一种有效的热防护手段，近年来在液体火箭发动机上的得到了广泛的应用。但是，由于入口/出口集液环的存在所引起的冷却通道内冷却剂流量不均匀的影响并没有引起足够的重视。本文对液氧/甲烷发动机进行了燃烧与再生冷却的耦合流动与传热计算，并比较了有无集液环对结果的影响。随后，讨论了三种不同的入口/出口集液环分布。结果表明，沿周向平均的参数受集液环影响较小。然而，集液环的存在会使得质量流量和壁面温度沿周向分布不均匀。另外，当入口与出口夹角分别为0度、90度和180度时，喉部沿周向的最大温差比无集液环时分别增加了90.1%、151.2%和229.5%。这表明，集液环入口与出口的夹角越大，质量流量和壁面温度沿周向的不均匀性就越大，这会产生额外的热应力，对火箭发动机造成一定的负面影响。

中文摘要：为在数值模拟中以较小的计算成本准确预测燃烧场及污染物，本文采用直接关系图法及敏感性分析方法对GRI-Mech 3.0进行了简化，得到一套含有22种组分，65步反应的简化反应机理，并对所得简化机理进行理想反应器验证及数值模拟验证。结果表明，该简化机理同详细机理在宽工况范围内吻合良好，在数值模拟中（RANS和LES）可准确的预测温度场及组分分布，且对某工业燃气轮机出口NO的预测误差小于2×10-6。该简化机理有着较高的工程应用价值。

中文摘要：由于基团贡献法具有易于应用且应用范围广的优势，本研究利用Marrero/Gani基团贡献法建立了预测烃类与惰性气体混合的可燃性极限的模型，这对烃类在ORC系统中的安全应用具有重要意义。整个建模过程分为纯物质预测和混合物质预测两部分。在基团贡献法中，首先引入了惰性气体的贡献因子和稀释度。在改进的混合物基团贡献法模型中，提出了基于线性叠加法的95%置信区间以提高安全系数。当惰性气体为CO2时，可燃下限的平均相对偏差和相关系数分别为5.34%和0.88，可燃上限的平均相对偏差和相关系数分别为6.99%和0.95。当惰性气体为N2时，可燃下限的平均相对偏差和相关系数分别为7.47%和0.84，可燃上限的平均相对偏差和相关系数分别为6.68%和0.97。最重要的是，本文模型拓宽了基团贡献法的应用范围，弥补了针对碳氢化合物和惰性气体混合物可燃性极限预测方法的不足，并提出了不确定性分析，提供了可靠的预测范围。