1、由煤、生物質(zhì)、有機(jī)廢棄物的氣化產(chǎn)生的合成氣是一種很有前景的清潔高效燃料，主要組成為H2、CO、CH4、CO2、O2、N2等，與固體燃料直接燃燒相比，不僅能夠提高能源利用效率，而且還能有效降低污染物排放，在未來(lái)的能源利用與轉(zhuǎn)化方面具有極大的潛力。但是合成氣的氣體組成復(fù)雜、熱值低、燃燒不穩(wěn)定，加上其燃燒機(jī)理研究的不足，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。因此，深入研究合成氣的燃燒特性、高效清潔的利用合成氣，是我國(guó)清潔能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。

2、　　激光燃燒診斷技術(shù)具有不干擾流場(chǎng)、對(duì)惡劣的燃燒環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是研究火焰燃燒機(jī)理的理想手段。本文運(yùn)用先進(jìn)的激光燃燒診斷技術(shù)，對(duì)合成氣的預(yù)混層流和湍流燃燒特性以及臭氧的強(qiáng)化燃燒展開了一系列的研究，形成了比較全面、系統(tǒng)的合成氣燃燒理論，不僅為我國(guó)新型燃燒設(shè)備的發(fā)展與優(yōu)化提供了重要的基礎(chǔ)與工程實(shí)踐指導(dǎo)，而且對(duì)未來(lái)的燃燒科學(xué)研究領(lǐng)域和工程設(shè)計(jì)也有著重要的意義。
　　本文先利用瑞利散射對(duì)煙煤氣化合成氣在稀薄預(yù)混條件下的層流火焰溫度進(jìn)行

3、了定量測(cè)量，并與熱電偶測(cè)量及CHEMKIN數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析；然后利用熱流量法和熱敏磷光測(cè)溫法測(cè)量了兩種典型合成氣：5％H2-95％CO和20％H2-20％CO-60％N2的絕熱層流火焰速度，并運(yùn)用CHEMKIN的三種機(jī)理：GRI-Mech3.0，USC MechⅡ和Davis’H2/CO進(jìn)行了計(jì)算與對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氮?dú)庀♂寣?duì)合成氣的層流火焰速度有抑制作用，而預(yù)熱溫度的提高對(duì)火焰速度有促進(jìn)作用；熱流量法測(cè)合成氣層流火焰速度的

4、最小誤差為0.5975 cm/s；三種機(jī)理中Davis’H2/CO機(jī)理能夠更好地預(yù)測(cè)H2/CO合成氣的層流火焰速度。
　　接下來(lái)，本文模擬了真實(shí)組分的低熱值煤/生物質(zhì)氣化合成氣，利用OH-PLIF技術(shù)，對(duì)四種典型煤/生物質(zhì)氣化合成氣的稀薄預(yù)混湍流火焰特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究與分析，包括湍流火焰結(jié)構(gòu)、火焰前鋒位置和湍流火焰速度等。研究表明，當(dāng)量比、氫氣含量、低熱值和湍流強(qiáng)度對(duì)合成氣火焰中OH自由基的強(qiáng)度分布、OH反應(yīng)層的厚度，火焰長(zhǎng)度、火

5、焰前鋒位置以及湍流火焰速度均有一定的影響；四種合成氣中煙煤氣化合成氣的湍流火焰速度最大、更有利于燃燼；湍流強(qiáng)度可以壓縮OH反應(yīng)層的厚度，增強(qiáng)OH自由基的強(qiáng)度分布，從而強(qiáng)化了合成氣的燃燒過(guò)程。
　　最后，本文利用熱流量法精確測(cè)量了甲烷-空氣預(yù)混氣在有/無(wú)臭氧添加條件下的絕熱層流火焰速度，研究了臭氧濃度變化對(duì)燃燒速度的影響，并改進(jìn)了新的16步臭氧機(jī)理，運(yùn)用CHEMKIN軟件的PREMIX模塊，對(duì)甲烷-空氣-臭氧預(yù)混火焰的溫度、主要自由