在气体燃料燃烧过程中添加稀释剂是抑制NOx污染物生成的有效方法之一。国外学者在稀释燃烧对NOx形成影响的方面做了一定的研究，但由于气体燃料燃烧是一个复杂的物理化学过程，有关燃烧中NOx形成机理的理论仍在探讨和完善之中，而国内学者对这项技术所进行的研究比较少。基于这样的研究背景，本文在实验和数值模拟的基础上对研究了添加稀释剂对甲烷/空气同向轴对称层流扩散火焰NOx形成的影响，并对研1结果进行了详细的分析与探讨。由于N2、CO2以及CO均为碳氢燃料燃烧后的普遍产物和潜在产物，Ar作为惰性气体不参与任何化学反应，H2为可改善燃烧的新能源，因此这五种气体被选作稀释剂进行研究。本文的工作主要包括以下内容：　　通过搭建甲烷/空气同向轴对称层流扩散燃烧的实验系统装置，实验研究了在不同稀释剂种类、不同稀释剂浓度和不同稀释剂添加位置条件下同向轴对称层流甲烷/空气扩散火焰的NOx排放特性；通过对同向轴对称层流甲烷/空气扩散火焰的数值模拟，计算了燃料侧添加不同稀释剂的情况下燃烧中温度、自由基以及NOx的变化，并与实验数据比较，取得了较为满意的结果。实验结果和数值模拟结果表明：在甲烷/空气扩散火焰中，无论是燃料侧还是氧化侧添加N2、CO2或者Ar均可以降低NO的生成量，而添加CO或者H2会促进NO的生成。CO2对降低NO排放的效果最为明显。氧化侧添加稀释剂对NO生成的影响比燃料侧更加明显。添加N2或者Ar对NO2生成的影响不大，而添加CO2、CO或者H2会降低NO2的生成量。添加N2、CO2、Ar或者CO均会使N2O排放量增大，而添加H2会使N2O排放量减小。　　本文所研究的内容不仅有助于揭示天然气燃烧中NOx形成的机理，而且促进了稀释燃烧在控制NOx排放方面的实际应用，是实现天然气低NOx燃烧的基础性工作。