随着经济的持续发展,能源危机及环境问题日益严重,生物质合成气、天燃气等作为可持续的绿色清洁能源在工业应用中越来越广泛,由于气体组分多样,燃烧机理复杂,有待进一步研究。本文通过PLIF光学诊断方法对燃烧中的OH基浓度进行定量测量,然后对CH₄、H₂预混燃烧的燃烧动力学进行了定量分析。本文首先由详细的理论推导得出PLIF荧光信号公式,发现其主要影响因素为:激光方面、受激介质能级方面、收集系统方面和受激介质的摩尔分数。通过保证整个PLIF实验系统参数设置不变,选取激发波长为283.55nm的激光,实现PLIF荧光信号与OH基摩尔分数的正比关系。其中选取的H₂/Air燃烧化学反应机理包含13种组分,19个基元反应方程,并通过数值计算与实验进行对比,分析两者的火焰结构特征和分布趋势,并获得数值计算结果中整个火焰的OH基摩尔浓度分布,结合PLIF实验的荧光强度分布,计算得出比例因子为160000。然后采用相同的实验系统设置对CH₄/Air和CH₄/H₂/Air层流预混燃烧进行研究,同时还研究了N₂稀释对燃烧的影响,结合所得比例因子对实验结果进行定量分析,得出以下结论:（1）在当量比保持恒定值时,随着雷诺数的增加,火焰传播速率不变,轴线上OH基浓度逐渐降低,整体火焰中OH基浓度分布随雷诺数的增加逐渐往两翼分布;（2）当量比大于1时,随着当量比的增加,火焰传播速率减小,OH基浓度整体降低。从CH₄/Air层流预混燃烧实验中发现,随着当量比在1¹.6之间逐渐增加时OH基摩尔分数逐渐减小,其中最大、最小值分别为:0.01075、0.00146;（3）从CH₄/H₂/Air层流预混燃烧实验中发现,当量比为0.8¹.2时火焰传播速率呈现先增大后减小的趋势,当量比为1时为最大值,火焰传播速率为0.5598m/s。当Ф≥1,轴线上OH基摩尔浓度值出现了两个峰值,而Ф<1时仅有一个峰值,同时CH₄/Air层流预混燃烧没有出现该现象;（4）在选取工况H7（Ф=1.2,Re=500）进行N₂稀释实验中。随着稀释比增加,内焰高度变大,轴线上OH基摩尔分数减小,火焰传播速率减小;（5）对层流预混燃烧火焰传播速率进行研究表明,通过求取实际火焰锋面所得结果明显小于传统计算方法的结果,这是由于实际火焰锋面呈不规则状,传统的计算方法均采用近似拟合,忽略了局部的不规则性,从而所得火焰锋面的面积偏小,所得火焰传播速率偏大。