本文针对研制低污染旋流煤粉燃烧器的实际背景，对直流，旋流煤粉燃烧器内两相流动、煤粉燃烧和NO生成规律进行了数值模拟研究，对甲烷再燃烧降低NO生成的工况进行了详细的模拟。在数学模型上，提出了焦炭异相反应的AUSM模型。通过冷态实验与计算流体力学软件fluent研究了不同布风下装有人字型布风板的内旋流流化床的流动特性，并进行了对比。气固两相数值模拟结果表明：固相流场产生了大尺度旋流，而且与实验观察到的现象相似。对固相颗粒速度分析表明非均匀布风使内旋流流化床的底部和顶部产生了气、固两相强烈的横向和纵向运动。相比较来说，对称的非均匀布风扩散能力要比均匀布风的扩散能力强。应用计算流体力学软件fluent对真实三相交流等离子体实验炉进行了数值模拟，讨论了弧区大小，形状的变化对炉内温度分布的影响，讨论了电极棒热损失对炉温的影响。本文还对烟煤在炉中的裂解进行了数值模拟，讨论了有反应工况下温度分布和产物的浓度分布，为今后设计等离子体裂解炉提供了优化手段。