本文主要通过等温模型，研究了水煤浆燃烧器、燃烧器射流组及切圆燃烧的炉内空气动力特性，并通过数值计算对水煤浆燃烧器及燃烧器射流组进行了研究；在热态试验台和电站锅炉上，通过试验和数值计算，用三色法研究了轻柴油、重油、煤粉和水煤浆的发光、半发光火焰的黑度。 水煤浆燃烧器为直流和旋流组合(外直流和内旋流)，射流组由二次风和一次风燃烧器组成，二次风为矩形喷口的直流射流，一次风燃烧器具有预燃室，是直流和旋流组合的同轴环形射流组(外环为直流的一次风，内环为旋流的中心风)。 射流组的实验研究表明，预燃室、出口扩锥、中心风都影响着燃烧器的流场空气动力特性。射流组中，二次风对一次风的影响主要体现在起始段和过渡段的旋涡挤压和补气作用和基本段的混合引射作用。在混合射流的起始段，回流区截面减小，在过渡段和基本段，回流区长度增加明显，回流区截面由圆形转化为直立的椭圆(椭圆长轴沿二次风方向)，回流量发生改变，最大回流量减少，回流区长度增加，一次风在垂直于射流组轴线的方向上的扩展角减小。 射流组的数值模拟的结果表明，回流区长度随二次风速度的增加而增加，回流区长度与一、二次风速度比呈线性关系。二次风加入后，最大回流量减少，回流区长度增加，最大回流量出现位置基本未发生改变。随二次风的增加，最大回流量开始减小，而后增加，在一、二次风速度之比大于一定值后，基本达到最大值维持不变，可通过调节一、二次风配比控制回流区形状和回流量以调整燃烧。 角式喷燃、高长宽比炉膛中，切圆在流场中旋转，具有时均性、瞬时性、周期性和破碎性。燃烬风反切可有效降低出口速度偏差，从而降低出口烟温偏差。切圆随炉膛高度旋转，直径逐渐呈波浪状变大，切圆内部切向速度扶核准刚体旋转规律，切圆外部切向速度符合拟等势流体旋转规律。 传统的双色法仅仅考虑了碳黑对火焰黑度的影响，测量半发光火焰黑度是不合适的，三色法测量火焰黑度时，计算结果对测量数据极其敏感，为提高测试精度，应采用更好的非肉眼测量比较信号的装置和系统，并给出了模型。试验研究表明(在具体实验条件下)，火焰黑度在火焰行程上，由小变大再减小，烟煤、重油和煤浆火焰的最大黑度值几乎都出现在火焰最高温度点。工业燃烧时，烟煤火焰黑度在0.579～0.84，烟煤制成的水煤浆的得火焰黑度在0.621～0.82，二者数值相近。试验炉燃烧试验得出，烟煤煤粉的火焰黑度大于烧造纸黑液(混油)的火焰黑度。工业燃烧时，重油的火焰黑度小于烟煤和水煤浆的火焰黑度。影响火焰黑度的主要因素为三原子、焦炭粒子和灰粒子，炭黑的影响很小。火焰黑度不仅取决于燃料的种类，还与燃烧空间、燃烧强度、燃烧气氛等诸多因素相关，对于燃料燃烧时火焰黑度的比较，应综合考虑各种因素。