该文为基础理论研究.从一个新的角度,对湍流火焰的细微结构进行了分析和研究.这项研究对于湍流理论或燃烧学理论来说,都是具有积极意义的探索和实践.该文研究内容主要包括三个部分:湍流火焰燃烧实验和测量;湍流火焰图像的计算机处理与理论分析;湍流火焰的分形计算机模拟.实验研究中,对包括预混火焰和扩散火焰的不同燃烧工况下,通过改变显微镜的放大倍率并结合数字图像处理技术,得到湍流扩散火焰及预混火焰的细微结构图像.该文从不同角度对湍流火焰细微结构的非线性动力学特性进行了研究.用曲线度及其变化率的概念和方差分析理论对火焰细微结构曲线的结构特性进行了定性描述,分析了各个特性参数与火焰热辐射强度的关系.在此基础上,结合量纲分析提出了临界尺度的概念,并对湍流火焰细微结构在临界尺度内表现出的结构相似性进行了深入探讨;根据分形理论,对火焰细微结构的分形特性进行了研究和探索;依据概率和数理统计理论,对湍流燃烧场中速度的各向异性特性进行了分析,并初步探讨了速度的各向异性对雷诺方程的导出和求解所造成的影响;分析了化学反应对湍流场的影响.最后,根据火焰细微结构曲线的特性,对湍流火焰细微结构曲线进行了反向地计算机模拟.