随着全球能源资源紧缺,全球气候问题的日益凸现,节能减排成了我国当今经济发展的主要方向。多孔介质是一种可以提高换热性能的新型节能减排的材料,将多孔介质应用到燃气热水器中,可提高燃气热水器的热效率、降低污染物排放量、缩小燃气热水器体积。由于多孔介质的应用,燃烧室温度大幅度提高,这样就降低了多孔介质材料的使用寿命。既能控制燃烧室温度,又能有效提高燃气热水器的热效率,成为多孔介质在燃气热水器中应用的一个关键技术。本文首先研究了冷却条件对多孔介质燃烧室的燃烧、换热特性的影响,得出了冷却条件对多孔介质燃烧温度以及污染物排放曲线图。在燃烧室面积与燃烧强度一定的条件下,冷却水流速越大,冷却条件越好。文中定义燃烧室温度为某一定值时,所对应的水侧吸热量为临界换热量,根据能量守恒,推导出临界换热量公式,并根据此公式计算得到临界换热量的理论值,与试验值进行比较,试验值与理论值能较好的吻合。由此得到了换热器换热系数与换热面的关系式,为设计多孔介质燃气热水器提供理论依据。冷却条件对多孔介质燃烧的燃烧温度以及其污染物排放都有很大的影响。在燃烧强度一定、燃烧室面积一定的前提下,冷却条件越好,燃烧室温度越低,燃烧污染物中CO的含量越高,NOx排放量越低。其次根据国家标准设计了一种螺旋管式多孔介质燃气热水器,并对其进行了验证性试验。试验结果表明,螺旋管式多孔介质燃气热水器的热效率远远高于国家标准中的要求,在某些工况下,热效率甚至达到100%以上,而其污染物排放量以及烟气温度也低于国家标准中所限制的排放量,说明多孔介质燃气热水器的开发有其必要性,但是此种型式的燃气热水器存在一些不足。在此基础上,对螺旋管式多孔介质燃气热水器进行了几方面的改进,设计了一种长圆盘管式多孔介质燃气热水器,对其进行了验证性试验,试验结果表明:采用上进下出型可以有效地减少烟气中CO和NOx的含量,热水器效率以及其他指标的测试均优于国家要求。本文的研究结果,为多孔介质燃气热水器的研究与开发提供了试验数据与理论基础。