该文应用燃烧的基础理论和数学模型,对高温空气燃烧过程进行了理论分析和数学建摸.针对以燃料直接喷射(FDI)为代表的高温空气燃烧技术关键,以FORTRAN语言为编程工具,用自行编制的计算程序,分别对高温空气燃烧过程的三维湍流流动、湍流混合、湍流燃烧、耦合辐射传热过程和氮氧化物污染物NO<,x>的湍流生成进行了数值模拟,模拟计算结果与相似实验条件下的实验结果基本符合,变化规律一致.用自行编制的高温空气燃烧三维湍流流场计算程序,对多种操作条件和几何条件下高温空气燃烧湍流流动的三维速度场和流动特性进行了数值模拟和分析.结果表明,当燃气/空气的射流速度比约为1、燃气喷射位于中央空气喷嘴和壁面的中间位置、燃气逆向喷射、沿周向均匀布置较多的燃气喷嘴时,高温空气燃烧的湍流流动产生穿透型流场结构,有利于流场的合理组织和低氧条件的有效利用.回流区的形成能够实现燃烧产物的循环而产生低氧条件并被燃气射流有效利用.用自行编制的高温空气燃烧过程氮氧化物污染物NO<,x>的湍流生成计算程序,数值模拟了高温空气燃烧过程热力NO的生成和排放规律.结果表明:高温空气燃烧过程的热力NO排放浓度约为非高温空气燃烧的1/10.对高温空气的预热温度变化影响热力NO的生成规律进行了数值模拟,结果表明,随着空气预热温度从800℃增大到1000℃,热力型NO的排放浓度在20~40ppm范围内略有增大.以上这些结果与相似实验条件下的实验统计结果基本相符合.