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煤气化技术不仅能实现煤的清洁燃烧,而且又能与先进的联合循环相结合来提高电站发电效率,如整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术。煤气化的产物,我们称之为合成气。由于气化方式和煤种的不同,使得合成气成分复杂多变,这给燃气轮机燃烧室的设计带来了巨大的挑战,因为设计一个具有燃料灵活性的燃烧室需要知道燃料的各种燃烧特性。因此,研究燃烧轮机燃烧室典型工况下合成气的燃烧特性非常有必要。目前有许多学者开展了这方面的研究工作,并且取得了一些成果。但是,在高温高压下合成气燃烧特性的研究工作依然不足。本文首先改造和完善了课题组原有的一套双腔泄压式高压球形火焰燃烧器实验装置,使其适用于测量高温下的层流火焰传播速度,并且测量了典型合成气的层流火焰传播速度和Markstein长度,研究了Lewis数、火焰温度、初始压力和预热温度对层流火焰传播速度和Markstein长度的影响。研究中,采用不同的氧化剂来单独地考察Lewis数和火焰温度对层流火焰传播速度的影响,当绝热火焰温度保持不变,Lewis数的变化对层流火焰传播速度有着巨大的影响,当Lewis数固定不变,增加绝热火焰温度导致层流火焰传播速度增大。实验测得的典型合成气/氧气/稀释气体混合物的层流火焰传播速度与文献中机理的预测值吻合较好。但是,在高温工况下,实验值远远小于Davis和Sun机理的预测值。因此,本文实验值表明Davis和Sun机理不适用于预测高压富燃下合成气/空气混合物的层流火焰传播速度,机理需要进一步修正。Markstein长度都随预热温度和压力的增加而减少,但是相比压力,预热温度对Markstein长度的影响较弱。另一方面,本文采用光学薄辐射模型对不同预热温度和压力下的H2/CO/air混合气的一维预混层流火焰进行数值分析,分析预热温度和压力对CO2稀释的可燃极限及稀释可燃极限处最大火焰温度、层流火焰传播速度、质量燃烧率、火焰厚度和反应区厚度的影响。结果表明：提高预热温度拓宽了H2/CO/air混合气的CO2稀释的可燃极限；混合气的稀释可燃极限随着压力升高呈单调递减关系；稀释可燃极限处层流火焰传播速度和质量燃烧速率都随着预热温度提高增加；火焰厚度随着压力升高而降低,随着预热温度提高略有增大；火焰厚度与反应区厚度之比和Zeldovich数随着压力都呈现先增加后减小变化趋势,但火焰厚度与反应区厚度之比随压力变化的非单调性趋势不是很明显；敏感性分析显示Zeldovich数随着压力的这种变化趋势是由反应H+O2+M→HO2+M和2HO2→H2O2+O2,H2O2+M→2OH+M等链分支反应共同作用引起的。