在燃烧测温领域,Hencken燃烧器常常用来对激光光谱测温装置进行标定。Hencken燃烧器的火焰质量在一定程度上决定了激光光谱测温装置的精度。目前,通常假设Hencken燃烧器生成的火焰是稳定、均匀的,且认为其温度、组分等于火焰平衡温度、组分。事实上,Hencken燃烧器与外界环境的传热会使火焰温度偏离平衡值,从而导致激光光谱测温精度的降低。因此,Hencken燃烧器传热特性的研究对激光光谱测温装置标定有重要意义。通过对H₂、CH₄火焰进行实验测量和数值计算,研究了 Hencken燃烧器火焰的传热特性,详细分析了火焰的热损模式以及对温度降低定量影响。Hencken燃烧器生成的火焰主要通过高温燃气的热辐射、高温燃气与伴流的对流热损失、以及火焰与燃烧器壁面的导热损失构成。其中火焰传给燃烧器壁面的热量的绝大部分又传给来流气体,用来提高来流气体温度,能量得以回收,这部分热量不算热损失;只有燃烧器表面通过固体辐射损失的热量才算热损。在同样的热损失条件下,燃烧器流量越大,温度降低越小。实验结果表明在保证平面火焰的情况下,H2火焰的流量可以很大,因此这些热损造成的温度降低较小,测量温度接近平衡温度;但是为了维持平面火焰,CH4火焰的流量必须很小,热损造成的温度降低较多,偏离平衡态严重。通过燃料和空气预混实现Hencken燃烧器的预混燃烧态,相对于扩散火焰,预混燃烧能够小幅提高CH4/空气的流量,从而小幅降低温度降,火焰温度更接近平衡温度。为了隔绝环境空气对火焰的影响,Hencken燃烧器还有伴流N2。增加N2流量当然会增强这种隔绝效果,同时也增加了对流热损,降低火焰温度。因此存在一个优化的伴流N2流量,既能隔绝空气又使火焰温度降低最小。论文通过实验和计算研究了 H2、CH4火焰的不同工况下的N2优化伴流速度。根据Hencken燃烧器的热损失分析,论文最后给出了 Hencken燃烧用于温度及组分标定用途的最优设置。最优设置包括如何实现最大流量,如何确定受对流传热影响小的温度核心区,核心区内如何考虑燃气辐射,以及主要组分浓度计算方法。