船用LNG发动机的废气-燃料重整再循环技术可将富氢重整气与天然气混合物循环通入发动机气缸中实现掺氢燃烧。天然气掺混废气重整气的预混层流燃烧会对LNG发动机的燃烧和排放特性产生显著影响，但目前仍缺乏关于该混合燃料层流燃烧特性的研究。因此本文通过试验及数值模拟研究了不同初始条件和组分比例下天然气掺混废气重整气的层流燃烧特性，可为废气-燃料重整再循环技术在LNG发动机中的应用提供理论指导。
　　本文以甲烷、一氧化碳、氢气、氮气和二氧化碳的混合燃料作为天然气掺混废气重整气的替代物，结合定容燃烧弹实验和CHEMKIN PRO软件模拟筛选了适用机理，基于此研究了不同初始条件和组分比例对混合物层流燃烧特性的影响规律，然后根据数值模拟结果推导了混合物层流燃烧速度的拟合公式，并验证了其准确性。结果表明，混合物在稀薄燃烧条件下的层流燃烧速度与火焰不稳定性均随当量比以及初始温度的升高而增大；随着初始压力的升高，混合物的层流燃烧速度逐渐减小，火焰不稳定性却不断增强。随着氢气含量的增加，层流燃烧速度与火焰不稳定性都逐渐提高，而二者随二氧化碳浓度的增大呈线性减小趋势；随着重整气掺混比的提升，二者呈现显著的非线性下降趋势，其降幅随重整气掺混比的增加而增大。
　　本文进一步对混合物层流火焰的化学动力学特性进行了研究，结果表明，重整气中氢气含量的增大显著提升了火焰燃烧温度与H、OH和O基浓度，大量组分与H基反应的消耗量所占比重明显增大，重要基元反应的反应速率上升，且链式分支和链传递反应的反应速率增量明显大于链终止反应的反应速率增量。重整气中二氧化碳浓度的升高降低了火焰燃烧温度以及H、OH和O基的浓度，抑制了敏感性系数为正值的基元反应反应速率的上升，阻碍了燃烧化学反应的推进。重整气掺混比的增加降低了火焰燃烧温度，CH3、OH和O基浓度降幅明显，大多数组分与OH基反应的消耗量所占比重降低。层流燃烧速度对正负影响最大的基元反应的敏感性提升，重要基元反应的反应速率均有不同程度地下降，且敏感性系数为正数的基元反应反应速率的降幅总体显著大于敏感性系数为负数的基元反应反应速率的降幅。