多孔介质具有很大的比表面积、良好的蓄热和换热性能，可以在燃烧技术中发挥重要作用。与自由空间中的传统预混合燃烧相比，多孔介质中的预混合燃烧在降低污染性尾气排放、扩展可燃极限、提高热效率、辐射热输出和节约能量等方面具有显著优越性。预混合气体在多孔介质中往复式流动下的超绝热燃烧(以后简称为RSCP)是一种全新的多孔介质预混合燃烧技术，由于嵌入了往复流动换向装置，RSCP燃烧器不仅具有混合气单向流动多孔介质燃烧器的优点和特点，还有一些更有吸引力的燃烧特性。本文通过理论分析、数值计算和实验观测，对RSCP技术进行了较为全面的研究，主要完成了如下几个方面的工作： 1．从“容积平均”假设出发，在前人的理论基础上，借助流体力学的基本原理，通过严密的数学分析，推导出一套气体反应流在各向同性多孔介质中的体积平均输运方程。该方程组简洁直观，通用性强，可直接应用于模拟不同条件下的混合气在惰性多孔介质中的流动和反应过程，由于模型中考虑了气、固两相局部非热平衡，因此尤其适用于模拟预混合气在多孔介质中的流动和燃烧反应。 2．分析了RSCP燃烧器的工作原理，详述了多孔介质和换向装置在其中的作用，从理论上对超绝热火焰产生的依据以及如何实现超绝热度的最大化作了深入分析，研究了强化预热对可燃极限的影响，对RSCP系统的热力学效率进行了探讨，将前人的研究加以系统化，总结出了若干重要结论。 3．在本项研究的具体条件下，应用多孔介质中气体反应流的通用输运模型，建立了RSCP系统的二维数学模型，运用辐射换热的有限容积法这一新方法求解辐射换热方程，较深入研究了多孔介质燃烧器中的固体辐射换热，成功地实现了光学厚介质的非表面辐射计算与流场及燃烧计算的耦合。 4．通过数值方法研究了冷、热态环境下多孔介质对气体反应流的压力损失影响，结果发现，热态环境下多孔介质对气流的阻力损失影响比冷态环境下大得多，但孔隙率大的多孔介质对气体反应的阻力损失并不大。 5．通过大量的数值计算，分析了稀薄甲烷-空气预混合气体在多孔介质中的燃烧特性，根据轴向温度分布阐释了混合气单向流动下的多孔介质预混燃烧系统和RSCP系统中的热结构，研究了多孔介质的几何特征参量、热物性参数、各工况参数对RSCP系统中的温度分布，放热率、燃烧效率和可燃极限等的影响；在相同工况参数条件下，RSCP与常规多孔介质预混燃烧的性能对比表明，前者的各个性能指标都明显优于后者。 6．利用本课题组自行建造的RSCP实验台，对稀薄预混合气在多孔介质中单向流动和周期性往复流动下的燃烧情况进行了研究，考察了RSCP燃烧室中的气体温度波动规律；研究了达到稳定燃烧状态后，换向半周期内RSCP燃烧过程的瞬态特征及各主要工况参数(混合气的流速、燃-空当量比和往复换向半周期)对燃烧室轴向的温度分布和贫可燃极限等的影响。