多孔介质具有很大的比表面积、良好的蓄热和换热性能,可以在燃烧技术中发挥重要作用。与自由空间中的传统预混合燃烧相比,多孔介质中的预混合燃烧在降低污染性尾气排放、扩展可燃极限、提高热效率、缩小燃烧室体积、扩大热力设备功率调节范围、提高辐射热输出和节约能量等方面具有显著优越性。多孔陶瓷板是多孔介质的一种形式,是燃气红外线燃烧器的核心组件。本文通过理论分析和数值计算,对多孔陶瓷板进行了较为全面的研究,主要完成了如下几个方面的工作:1.建立三维的稳态模型,利用FLUENT软件对多孔陶瓷板(取单孔)预混燃烧进行数值模拟,得到稳定燃烧后的温度场、浓度场分布和火焰的位置,得出火孔内天然气—空气预混燃烧的三个不同阶段(天然气—空气混合物预热阶段、燃烧阶段和烟气放热阶段)的特性,并进行了理论分析;讨论了多孔陶瓷板的着火过程,并对其回火特性进行了研究。2.对不同工况下的天然气预混燃烧进行模拟,并分析了燃烧特性受热负荷、过剩空气系数、多孔陶瓷板开孔率和多孔陶瓷板导热系数的影响。3.探讨了多孔陶瓷板天然气预混燃烧过程中氮氧化物的生成机理,建立了氮氧化物生成模型,在所得到的孔内混合气体温度场的基础上,运用数值计算方法计算了该燃烧过程中氮氧化物的生成量,得到氮氧化物排放量低的结论,并分析了排放量低的原因;同时模拟了不同工况下氮氧化物的排放特性,并分析了受热负荷、过剩空气系数、多孔陶瓷板开孔率和陶瓷板导热系数的影响。4.采用模拟的结果计算了燃烧器的头部能量损失系数,并分析了热负荷、过剩空气系数、多孔陶瓷板开孔率和多孔陶瓷板导热系数对能量损失系数的影响。