多孔介质燃烧技术属于第三代燃烧技术,与同类燃烧器相比,它具有形状灵活,可根据不同的应用需求而改变的独特优势。因此,研究不同结构多孔介质的燃烧特性与火焰不稳定性的影响规律,可以寻找出同类型最佳的外形结构,对多孔介质燃烧器的开发和应用起指引作用。与传统的两层多孔介质燃烧器相比,渐扩多孔介质燃烧器具有更大的出口截面积,可以增强对外辐射性能。基于以上特点,对甲烷/空气在渐扩多孔介质燃烧器内预混燃烧进行数值模拟的研究。主要研究内容如下:（1）研究渐扩多孔介质内火焰不稳定性的影响规律。结果表明:火焰面的不稳定性主要受内部压力和速度影响,产生的原因是火焰面附近存在压力差且流速分布不均,流向发生改变。火焰面倾斜角大小受燃烧波速度影响,燃烧波相对速度决定火焰面倾斜角的增大还是减小。在入口流速0.8～1.2m/s范围内,增大当量比会延长火焰面达到最大倾斜角的时间,最大倾斜角的时间为1100s。在当量比0.4～0.6范围内,增大流速会缩短火焰面达到最大倾斜角的时间,最大倾斜角的时间为100s。（2）研究渐扩多孔介质内燃烧特性的影响规律。详细地分析了操作参数对温度变化特性、燃烧自稳定性、污染物浓度变化特性的影响规律。结果表明:在入口流速0.4～0.6m/s范围内,出口温度上升了 139K,CO的摩尔分数上升了 12ppm,NOx的摩尔分数上升了 8ppm。在当量比0.4～0.6范围内,最高温度上升了 433K,CO的摩尔分数上升了 77ppm,NOx的摩尔分数上升了 58ppm。火焰稳定燃烧的入口速度范围拓宽,在当量比φ=0.6时,回火速度极限值是0.4m/s,脱火速度极限是3m/s。在当量比φ=0.5和入口流速v=0.5m/s工况下,随着壁散热系数的增大,壁面温度会逐渐下降。（3）研究渐扩角度对燃烧特性的影响规律。详细地分析了渐扩角度对温度变化、燃烧自稳定性、出口辐射性能、污染物浓度变化的影响。结果表明:在渐扩角度0～30°范围内,最高温度先减小后增大,出口温度和壁面温度则一直保持减小。渐扩30度多孔介质的回火速度极限是0.45m/s,脱火速度极限是3.5m/s,它的火焰稳定燃烧的入口速度范围最大。渐扩10度多孔介质燃烧器的出口辐射热效率最高,它的最大辐射热效率是32%。渐扩20度多孔介质出口的NOx摩尔分数范围是20～60ppm,它的NOx排放量最小。