热力系统（火用）分析方法广泛地应用于电站锅炉、换热器、发动机等用能设备中，为提高能量系统的利用率、减少燃料的损失提供理论基础。传统的（火用）分析方法只能指出系统宏观热力过程的总体（火用）特性，无法得知燃烧过程中局部的损失规律及分布特性,无法有针对性地根据（火用）特性对热力过程进行优化。　　本文基于非平衡态热力学理论，结合数值模拟方法，整理了局部（火用）及局部（火用）损失计算理论，对值班火焰甲烷湍流燃烧系统进行局部和总体的（火用）特性分析，并研究该火焰参数变化对（火用）特性的影响，从而为降低燃烧过程的损失，提高燃烧利用效率提供帮助。具体研究内容如下：　　对基于悉尼值班火焰燃烧器的甲烷湍流燃烧Flame D火焰实验进行数值模拟。结果表明，火焰的模拟与实验趋势大体相同，基本满足研究需求。　　整理燃烧过程中局部（火用）及（火用）损失理论。根据基本假设，对局部（火用）及（火用）损失进行分类，从理论上分析了局部（火用）随时间变化过程中的输运和转化规律。　　基于局部（火用）及（火用）损失理论，利用数值模拟数据，计算并分析了Flame D火焰的（火用）特性。分析表明，化学（火用）控制区和热（火用）控制区交界面上产生剧烈的燃烧、传热和传质过程。化学反应（火用）损失控制区周围形成传热（火用）损失控制区。从计算域入口到出口，截面化学（火用）、机械（火用）和总（火用）逐渐减小；截面热（火用）和化学反应（火用）损失先增大后减小。从（火用）损失量的观点来看，在（火用）的输运和转化过程中，传热是（火用）损失的最主要因素，化学反应次之，粘性耗散和扩散传质影响可以忽略不计。（火用）转化的总趋势为化学（火用）和机械（火用）向热（火用）的转化。　　分析燃料流雷诺数和预混当量比变化对（火用）特性的影响。随着雷诺数的增加，沿流动方向同一截面各（火用）及（火用）损失都增大，而系统热（火用）效率、总（火用）效率、传热和化学反应（火用）损失比例的影响甚微，传热（火用）损失在数量上对总（火用）损失起到支配作用。随着预混当量比的提高，沿流动方向同一截面热（火用）、化学（火用）和总（火用）都增大，热（火用）和总（火用）效率提高，传热（火用）损失在数量上对总（火用）损失起到支配作用。　　综合（火用）特性分析结果表明，可燃尽系统中，化学反应在空间的合理分布可以调整局部传热（火用）损失的空间分布，使得系统总体的传热（火用）损失减小，从而让系统整体的热（火用）效率和总（火用）效率最佳。对于复杂热力系统，有些（火用）损失变化微弱却能显著影响热（火用）及总（火用）效率。因此效率优化还需要从输运和转化过程的空间组织结构、物理过程的时间尺度等其他方面进行考虑。