能源是人类赖以生存的物质条件之一，是社会进步与经济发展的重要资源。随着石油等液体燃料消费需求的迅猛增长和环境问题的日益突出，如何实现液体燃料的高效清洁利用具有重要的现实意义。多孔介质燃烧技术在实现燃料高效清洁利用方面具有强大的优势，本论文依托浙江省自然科学基金资助项目（Y1090313），以液体煤油作为燃料对象，围绕液体燃料的高效清洁利用，通过数值模拟方法，对煤油在自由空间和多孔介质中的燃烧特性开展研究。论文工作主要包括以下内容：论文首先针对直管燃烧器，建立数学模型方程。以工程中常用的直管型燃烧器为对象，采用K-ε模型处理气液了两相流体湍流效应，运用平均混合分数/PDF方程的非预混燃烧模型处理煤油燃烧过程，考虑煤油喷雾和粒子运动过程，煤油液滴的蒸发过程，假定气固两相之间的局部热平衡，忽略液体和固体的辐射效应，建立液体煤油在自由空间和多孔介质中的数学模型方程。在此基础上，基于Fluent软件平台，对液体煤油喷射进入燃烧器燃烧及在燃烧器中加入多孔介质分别进行数值模拟。煤油在自由空间中燃烧火焰特性的数值模拟。分析了煤油在自由空间条件下的燃烧特性和燃烧火焰温度的动态演变过程；考察了过量空气系数、喷射角度、气相预热温度、液滴直径等对连续相和离散相的燃烧温度分布、浓度组分分布影响。结果表明，液滴直径、燃烧室预热温度、过量空气系数等对于液滴着火时间及位置对两相之间传热传质有直接影响的因素对着火过程的影响较大。随着这些参数的改变发生较大的变化。煤油在多孔介质中燃烧火焰温度的数值模拟。分析了煤油在多孔介质燃烧条件下，燃烧器内的燃烧温度场的分布和燃烧速率变化规律，并与自由空间中相同燃烧工况下的燃烧温度场的变化规律进行对比。结果表明，燃烧区域内置多孔介质后，燃烧火焰温度分布明显改善，燃烧火焰温度明显拓宽，燃烧区域显著提高，燃烧区域下游温度明显升高，烟气余热回收效率明显提高，热量损失显著降低。本文在为研究液体复杂湍流燃烧与详细化学反应机理问题提供了先决条件，并以期为液体燃料在多孔介质中的非预混燃烧理论和燃烧器的设计提供参考。