移动火源燃烧引起的空气湍动受火源运动和燃烧双重影响，导致其火焰结构变得更加复杂，目前仍未能清晰了解移动火源扩散火焰结构内在的物理本质和规律，也未有表征其火焰面结构的模式。本文以直线运动与旋转运动情形下的扩散燃烧火焰为研究对象，研究移动火源扩散火焰结构的静态特征、动态特征、燃烧稳定性、熄火条件。本文的研究有助于拓宽扩散燃烧理论的知识内涵，为丰富和发展移动火源湍流扩散燃烧理论做出贡献。本文结合实验经费及实验条件，设计并制作出用于直线运动的风洞实验装置及用于旋转运动的旋转运动实验装置。直线运动的风洞横截面积为0.3m×0.3m，长3.6m，风洞内的风速0~5m/s范围内可调。该风洞装置采用数字摄像系统以获得不同风速下移动火源静止或运动时的火焰图片；旋转运动平台的半径为0.5m，转速由变频调速器控制，在0~50Hz频率范围内可调。利用旋转运动装置，采用高速摄像仪对不同转速下火焰燃烧的图片进行采集，为移动火源扩散燃烧火焰结构特征的研究获取宝贵实验数据。采用非线性图像处理是现今比较成熟的图像处理方法。本文在MATLAB环境下对直线运动及旋转运动获得的扩散火焰结构图像进行了处理，获得了各种燃烧图像的静态特征及动态特征，以此分析各种工况下扩散燃烧火焰的外形特征、燃烧高度、边缘变化以及面积变化。国内外近几年有许多学者针对火焰结构，采用计算流体力学(CFD)的方法进行过许多研究，但研究的火焰几乎均是静止火源燃烧引起的，对移动火源扩散燃烧引起的火焰结构还未涉及。基于此，本文采用FLUENT6.3软件对直线运动的燃烧过程进行了2维动态数值模拟。通过对直线运动的模拟，给出了不同风速下扩散燃烧的温度场、压力场和速度场等分布规律和特性。结果表明：相对静止火焰燃烧和绝对静止火焰燃烧，其火焰结构有明显不同，如，前者火焰四周湍动更大，更多的空气与燃料接触反应，比后者燃烧更剧烈，最高温度更高。因此，就扩散火焰燃烧机理而言，移动火源的相对静止燃烧与绝对静止燃烧是不完全相同的，如，外加风速与火源自身的运动2种工况下，他们所产生的火焰形态与火焰温度场分布差异很大。本文还采用FLUENT6.3，研究了旋转运动移动火源扩散火焰的结构特征及燃烧规律，获得了不同转速下移动火源扩散火焰的温度场，速度场及移动火焰熄火的过程。模拟结果发现：移动火源扩散火焰在旋转燃烧过程中，随着转速增大，空气对火焰的阻力增大，偏转角度增大。火源旋转使周围空气湍流度加剧，使更多空气与火源燃料接触反应，空燃比(AFR)增大，此阶段转速的增大是有利于火焰燃烧的。移动火源扩散燃烧的火焰熄灭机理是：随着转速继续增大到一定程度，空气的扰动加快的散热会减弱燃烧反应，气流所带走的燃烧反应中产生热量增大，使火焰断面面积变小，最后直至熄灭。同时，当外界的压力大于燃料喷射口的压力，将使燃料无法扩散至外界空气，即，缺少了燃烧所必需的氧气，从而导致火焰熄灭。