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能源危机以及环境污染在现代社会已经成为了制约人类发展的重要因素，寻找清洁的替代燃料是解决能源问题的一种简便而有效的方法。在目前的替代燃料中，甲醇由于其物化性质与汽油较为相近，且来源广泛、价格低廉、燃烧产物也较为清洁，在我国部分地区已经投入使用，具有很好的实际应用前景。层流燃烧速度作为燃料重要的基础特性，对于研究燃料的燃烧以及化学反应机理的验证具有重要意义。
本文在定容燃烧弹实验平台上结合纹影法，在当量比为0.6-1.6，压力为2bar-10bar，温度分别为368K和398K的条件下测量了甲醇的层流燃烧速度，在处理实验图像时对比分析了阈值分割法和边缘检测法的效果，提取火焰半径时则分别采取了随机Hough变换法、最小二乘法和等价面积法并将其结果作对比，确定本文采用阈值分割法结合等价面积法具有较好的效果。结合实验结果，对于初始条件对甲醇层流燃烧速度和火焰不稳定性所造成的影响进行了分析，结果表明甲醇的层流燃烧速度随着当量比的增加先增加后减小，随着温度的增加而增加，随着压力的增加而减小，当量比和压力的增加会使火焰的不稳定性增加，小幅度的温度变化则对不稳定性几乎没有影响。
采用不同的机理基于Chemkin软件模拟计算了甲醇的层流燃烧速度，其中UCSD机理与Burke机理的模拟结果与本文实验结果吻合较好，利用UCSD机理的模拟结果扩充部分条件下的数据并结合实验结果建立了数据集，基于机器学习的原理对数据集进行训练提出了用于预测压力为1-10bar，温度为298K-398K，当量比为0.6-1.6条件下甲醇层流燃烧速度的经验公式，所得经验公式与实验值吻合良好，能较为准确的预测甲醇的层流燃烧速度。
利用Chemkin软件模拟计算了不完全裂解甲醇的层流燃烧速度，分析了裂解度对不完全裂解甲醇层流燃烧速度的影响，并结合敏感性分析和自由基浓度分析探究了裂解度对层流燃烧速度产生影响的原因，发现甲醇裂解气的层流燃烧速度随着裂解度的增加而增加，提高裂解度会增加反应系统中自由基的摩尔分数，从而提高了层流燃烧速度。
本文在定容燃烧弹实验平台上结合纹影法，在当量比为0.6-1.6，压力为2bar-10bar，温度分别为368K和398K的条件下测量了甲醇的层流燃烧速度，在处理实验图像时对比分析了阈值分割法和边缘检测法的效果，提取火焰半径时则分别采取了随机Hough变换法、最小二乘法和等价面积法并将其结果作对比，确定本文采用阈值分割法结合等价面积法具有较好的效果。结合实验结果，对于初始条件对甲醇层流燃烧速度和火焰不稳定性所造成的影响进行了分析，结果表明甲醇的层流燃烧速度随着当量比的增加先增加后减小，随着温度的增加而增加，随着压力的增加而减小，当量比和压力的增加会使火焰的不稳定性增加，小幅度的温度变化则对不稳定性几乎没有影响。
采用不同的机理基于Chemkin软件模拟计算了甲醇的层流燃烧速度，其中UCSD机理与Burke机理的模拟结果与本文实验结果吻合较好，利用UCSD机理的模拟结果扩充部分条件下的数据并结合实验结果建立了数据集，基于机器学习的原理对数据集进行训练提出了用于预测压力为1-10bar，温度为298K-398K，当量比为0.6-1.6条件下甲醇层流燃烧速度的经验公式，所得经验公式与实验值吻合良好，能较为准确的预测甲醇的层流燃烧速度。
利用Chemkin软件模拟计算了不完全裂解甲醇的层流燃烧速度，分析了裂解度对不完全裂解甲醇层流燃烧速度的影响，并结合敏感性分析和自由基浓度分析探究了裂解度对层流燃烧速度产生影响的原因，发现甲醇裂解气的层流燃烧速度随着裂解度的增加而增加，提高裂解度会增加反应系统中自由基的摩尔分数，从而提高了层流燃烧速度。