预混气体多孔介质燃烧技术具有燃烧效率高、污染排放低、火焰稳定性好、调节比范围大、空间利用率高等优点,在工程领域具有广阔的前景和发展潜力。本研究通过实验方法,对表面形状为柱面的多孔介质燃烧器的稳定燃烧范围与稳定燃烧特性进行了研究。本研究依据多孔燃烧技术理论,以天然气为燃料,通过燃烧实验,研究了天然气柱面多孔介质燃烧器的燃烧特性及火焰传播特性。搭建了天然气多孔介质预混燃烧试验平台,选择了不同长径比、不同孔隙直径、不同进出口管径比的柱面燃烧器作为研究对象,分别研究了不同气流量,不同当量比条件下天然气柱面多孔介质预混燃烧器的燃烧特性及火焰面传播特性。同时研究了低热负荷不同当量比条件下燃烧火焰面的不完全分布、火焰面波动现象、自由火焰现象的产生条件;中热负荷条件下的燃烧强度分布不均现象;高热负荷不同当量比条件下,燃烧器外部空间的余焰现象,以及燃烧产生脱火的条件。研究了柱面燃烧器的结构特征与阻力特性对稳定燃烧范围的影响。研究了多孔介质的孔隙直径、燃烧器的长径比、燃烧器的进出口管径比对燃烧器的稳定燃烧范围及其规律的影响,分析讨论了影响燃烧器燃烧性能稳定的因素及其范围。通过改变多孔介质的孔隙直径与燃烧器的长径比、进出口管径比,研究了多孔介质的阻力特性与结构特征对火焰温度分布以及氮氧化物生产量及分布规律的影响。研究结果为天然气柱面多孔介质预混燃烧器的研究、设计计算以及未来的实际应用提供理论和技术支持。