燃烧火焰温度是燃烧的重要参数,关系到燃烧稳定性、安全性、经济性和环保性。双色法测温具有简单可靠等特点,由于预混气体燃烧没有碳烟颗粒,无法直接采用双色法测温。因此本文研究基于C2*自由基光谱的预混气体燃烧火焰双色法测温,分析了碳烟颗粒的生成机理以及C2*自由基与碳烟颗粒的关系,理论证明了 C2*自由基可以作为示温粒子的条件,采用甲烷/空气、丁烷/空气两种预混气体分别燃烧,进行测温算法验证。本文的主要工作如下:首先基于普朗克定律和维恩公式获得双色测温法公式,分析了双色法公式的适用条件。针对碳氢燃料燃烧火焰中能够具有黑体辐射的产物主要是碳烟颗粒,分析研究了碳烟颗粒的生成过程,并从形成碳烟颗粒初核之前的参与生成碳烟颗粒的重要物质进行探究,寻找具有黑体辐射的粒子。碳烟颗粒的前驱体为多环芳烃,分析多环芳烃的基元组分和基元反应可知,C2*自由基是产生多环芳烃的重要途径,为基于C2*自由基光谱的双色法测预混气体火焰温度奠定一定的理论基础。其次分析了燃烧火焰中不同自由基的分布、特性及参与的反应,并用理论分析证明了 C2*自由基满足示温粒子资格条件,说明C2*自由基具有示温粒子的特性,其光谱满足双色法的适用条件,因此可进行预混气体燃烧火焰测温。最后搭建了两种燃气(甲烷、丁烷)预混燃烧试验台,包括燃烧器、多点温度巡检仪和光谱采集系统。基于多点温度巡检仪测得燃烧火焰温度,并对热电偶测温进行热损失补偿和数据处理,作为燃烧火焰实测温度。基于光谱采集系统获取燃烧火焰在C2*自由基特征谱线处的光谱信息,采用双色法计算燃烧火焰温度,与热电偶实测温度进行对比,结果表明基于C2*自由基的双色法测预混气体火焰温度的有效性。