该文设计、建立了能够模拟工业应用的高温低氧燃烧炉.在设计过程中进行了严格的数学计算,确定了各项关键参数,并绘制出工程图纸.对于在工业中使用的蜂窝状蓄热体,该文设计了研究碳黑在其表面沉积规律的实验台并进行了实验.实验测定了含有碳黑的烟气通过蜂窝体所形成的压差阻力变化,总结出碳黑沉积规律.该文还设计了验证水蒸汽对液体燃料高温分解碳黑形成影响的实验方案,建立实验台并进行了实验研究.结果表明,水蒸汽能有效抑制碳黑的形成,这对于乳化油在高温低氧空气燃烧炉上的应用奠定了良好的基础.文中对碳黑颗粒浓度场进行模拟,提出了碳黑颗粒在固壁表面沉积的经验表达式.最后,该文设计建立了能够使用气体燃料和液体燃料的高温低氧空气燃烧实验系统,在实验过程中不断改进了整个系统的运行状况,成功地进行了气体燃料和液体燃料的高温低氧空气燃烧实验研究,得到了一些经验规律.该文针对高温低氧空气燃烧的实验工况,分别建立了模拟高温低氧炉内燃烧的计算模型,使用FLUENT软件进行了数值模拟.