摘要：在能源危机和环境污染严重的双重压力下,缓解能源短缺和控制燃烧产生污染物的排放是两大亟待解决的问题。基于此,本文以实验为基础,探索一种可以替代工业燃油的合成燃料油,并对燃烧过程进行了数值模拟研究。本文先确定了制备方案,并对制得的合成燃料油进行了热特性分析；搭建了以空气雾化重油燃烧器TH10S/Ml为主要装置的实验平台,对已制得的合成燃料油进行了燃烧实验。针对实验情况,在合理假设的基础上,建立相应的物理、数学模型,利用计算流体力学软件Fluent对燃烧过程进行了热态数值模拟,得到燃烧室内的温度分布以及NOx的浓度分布,对仿真结果进行分析并将其与实验结果作比较。主要结果如下：(1)合成燃料油的制备方案为：以煤焦油、废润滑油和水为基本原料,将水溶性乳化剂加入水中,油溶性乳化剂加入油中,然后搅拌,得到稳定性较好的合成燃料油；(2)对已制得的合成燃料油进行了粘度测试和热重实验,获得了合成燃料油的一些燃烧特性参数,并据此求得合成燃料油的活化能为71kJ/mol左右,说明合成燃料油比较容易燃烧,具有良好的燃烧特性。(3)燃料油的燃烧实验表明：燃烧火焰稳定,无明显脱火现象；检测得到烟气中NOx的含量为76.3ppm,低于国家排放标准。(4)建立与实验条件相对应的模型,运用Fluent软件模拟得到相应的温度分布和NOx的浓度分布,着重分析了雾化空气流量和燃料预热温度对NOx排放特性的影响。(5)将实验测得的数据与数值模拟结果进行对比,误差小于10%,在允许范围内。