发动机内部燃烧流动过程极其复杂,机理仍未明晰,现有的燃烧诊断技术无法实现对湍流燃烧过程的瞬时三维测量。火焰的化学发光能够实时反映燃烧状态与火焰的结构信息,计算断层成像(CT)技术可以重构出物体的空间结构,将火焰的化学发光特性与CT技术相结合,形成化学发光计算断层成像(CTC)技术,可以实现对燃烧流场的瞬时三维测量。本文主要对CTC的重建方法进行研究,结合火焰自身特性对辐射式投影模型和迭代重建算法进行改进,并通过一系列仿真模拟和试验研究来验证改进方法的有效性。首先,对CTC技术中的光线投影模型展开研究。基于透镜成像原理与蒙特卡洛粒子追踪思想构建了辐射式投影模型,并与平行光投影模型进行对比分析;对权重系数的求解过程进行优化,并提出一种改进的权重系数计算模型。研究表明:辐射式投影模型更符合实际过程;改进的权重系数模型可以获得精确的重建结果。然后,对重建算法展开研究。构建虚拟火焰模型并明确重建评价指标,提出了IART改进算法,并进行了多种算法重建性能的仿真对比,分析影响重建精度的各种因素并研究其影响规律。研究发现:改进的算法不仅能获得高精度的重建结果,还能大幅度提高重建速度;投影角度数越多,角度分布越均匀完备,重建精度越高;松弛因子越大,重建误差越小,但过大时,会导致迭代发散;投影分辨率过大或过小都会影响重建精度;改进的算法具有一定的抗噪能力,随着噪声强度的提升,重建误差线性增大。最后,开展CTC技术的试验验证研究。基于Matlab搭建计算平台,通过投影预处理、相机位置标定、权重系数求解、迭代重建以及结果后处理等步骤实现CTC技术的试验重建;通过二维预混火焰重构图像与实际拍摄图像的对比,验证了CTC技术的可行性;重建三维火焰化学发光场,并对火焰结构进行分析。结果表明:本文提出的改进方法可行,可以实现对真实火焰的精确重建。