多环芳烃（PAHs）是化石燃烧不完全燃烧产生的具有强烈毒性、致癌性的有毒物质,此外还被广泛认为是碳烟（Soot）生成的前驱体。研究火焰中PAHs的生成规律和转变成碳烟的机理,能够提供从源头降低碳烟排放的理论基础。本文主要研究的对象为与柴油有着相似十六烷值的正庚烷,分别探究了升压正庚烷层流扩散火焰和掺混不同比例的苯甲醚的正庚烷层流扩散火焰中PAHs和碳烟的生成特性及二者的生成相关性。液体燃油火焰稳定性很难得到保障,尤其是升压条件下,液体燃油火焰的稳定性会急剧下降。本论文提出了一种火焰稳定性分析的方法,通过多张火焰自发光信号图对火焰的稳定性进行分析,使用该方法对火焰稳定性分析有比较好的可靠性,能够作为火焰稳定性分析的参考方法。在保证火焰稳定性的前提下,本研究同时使用激光诱导荧光法LIF（Laser Induced Fluorescence）和激光诱导炽光法LII（Laser Induced Incandescence）对火焰中的PAHs和碳烟进行了研究,利用火焰中碳烟的LII信号和PAHs的LIF信号在寿命和分布区域上的差异,通过图像处理的方式对火焰中的LII信号和LIF信号进行了分离,并对LII信号和LIF信号进行了分析处理。实验结果表明,随着压力的提升,沿火焰中心线积分的PAHs的LIF信号和碳烟的LII信号与压力成幂次关系,并且PAHs的LIF信号和碳烟的LII信号之间存在着明显的线性关系;保证相同碳流量的情况下,随着掺混的苯甲醚的比例的升高,火焰中的多环芳烃的LIF信号和碳烟的LII信号明显增强,并且LIF信号和LII信号与掺混比例成线性相关,LIF和LII信号之间也存在明显的线性关系;分别对相同火焰的中心线附近和整个火焰的信号积分进行研究的结果表明,苯甲醚掺混对火焰两侧的PAHs生成的促进作用大于火焰中心线附近,这个差异导致火焰形态结构发生了变化;不同碳流量的掺混苯甲醚的火焰中,在掺混比例相同的条件下,碳流量越大,对应的PAHs的LIF信号也会越强,对应的碳烟LII信号也会越强,说明PAHs的生成还与碳流量有关,碳流量越大,生成的PAHs越多,对应的碳烟也会越多。由此可见,不论是燃油中碳流量增加还是苯环的增加都会直接促进火焰中PAHs生成,进而促进碳烟增加。火焰中PAHs的产生不仅和碳流量有关,而且与燃油的分子结构相关,含有苯环越多的燃油,火焰中产生PAHs越多,从而促进碳烟的生成。