随着中国煤炭、石油等传统化石能源日益紧缺，提高能源利用效率是我国构建能源可持续发展重中之重的工作。工业加热能耗是我国产业能耗的重要组成部分，主要分为电加热和常规尺度燃烧加热，电加热一次能源利用率低，常规尺度燃烧加热温度场均匀性难以控制。相比之下，微尺度火焰拥有独特的优良特性，将众多微火焰组成一个微火焰阵列，有望开发出一类新型的加热技术，使其在提高能源效率、形成均匀的温度场以及清洁燃烧方面具有良好特性。　　 本文取微火焰阵列中最具代表性的简单单元—三个直列微火焰为研究对象，建立数值模型对其流场结构进行了数值模拟，搭建直列火焰实验装置，对其燃烧特性、火焰结构、温度场特性、吹熄极限等进行了详细研究。具体工作如下:　　 首先，建立直列射流冷态模型，采用日本名古屋大学山下博史教授编制的程序对比研究了直列射流的冷态流场。结果表明直列射流会发生合并;中间射流的速度高于两侧射流;相邻射流缝隙中会形成回流区;相邻射流缝隙中的流动速度随着喷嘴间距的减小而升高。　　 其次，通过实验手段利用ICCD拍照考察了CH4/air直列火焰的燃烧特性。结果表明直列火焰呈现独立火焰、相互影响、合并火焰、W形火焰等火焰形态;火焰相互作用主要影响火焰的中上部区域，对火焰根部影响不大;随着喷嘴间距的减小，预混气速度和当量比的升高，直列火焰趋于合并。　　 再次，采用每个喷嘴单独供气的方式，通过微型热电偶自动扫描的方法，实验考查了直列火焰的温度场特性。结果表明火焰热干涉范围大于化学干涉范围，直列火焰可以形成一个均匀的温度场。　　 最后，通过实验研究了直列火焰的吹熄特性。结果表明直列微火焰的吹熄速度明显高于单个预混微火焰;存在一个临界喷嘴间距，大于该间距时火焰的吹熄极限随着喷嘴间距的减小而升高，反之，随着喷嘴间距的减小而减小。　　 综上所述，直列预混微火焰可以形成较大区域的高温均匀温度场，这表明微火焰阵列同样可以在合适的条件下形成一个均匀的温度场，即微火焰阵列有作为一种新型的加热技术在各类工业加热领域广泛应用的前景。