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为满足化学储能需求,NH3作为H2的替代物而受到了重视。NH3具有较高能量密度和辛烷值、易于压缩储运、燃烧不产生CO2等优点,是一种应用前景广泛的高功率燃料。对于氨气燃烧利用,一个非常重要的问题是燃烧生成NO的污染物排放问题。本文从实验和数值模拟两个方面对氨气预混火焰NO生成特性开展了研究。设计建设了氨气预混火焰实验台,针对氨气火焰传播速度低、热值较低等燃料特点设计了能够实现点燃的燃烧器结构以及点火流程,通过本实验台,能够获得稳定可重复的氨气预混火焰。以此实验台开展了氨气燃烧污染物生成规律的研究,获得了不同条件下排放的规律以及原因。本文对氨气预混燃烧进行了研究,主要关注于其污染物NO生成。通过自主设计的实验台,对当量比0.7-1.0,氧气浓度24%/26%/28%的氨气空气预混火焰进行了产物测量以及模拟计算。实验中利用MRU Vario Plus烟气分析仪对烟气产物NO以及剩余O2浓度进行了测量,文章对比了两种最为常见的氨气燃烧研究使用的机理,以及两种比较氨气常压燃烧专用机理,通过不同机理计算评价预测的准确程度。根据本文实验结果,Konnov机理以及M&G scheme对于实验条件下的NO产物生成有较好的预测效果。氨气预混火焰NO产物受散热影响较大,在本文中本生灯燃烧器的情况下,NO生成于当量比0.9附近存在峰值,而在当量比0.9-1.0范围内NO生成量迅速下降至极低值。低当量下的NO生成浓度下降一方面由于空气的稀释作用,另一方面也是反应变迁而造成的。对于最为常见的两种机理GRI3.0机理以及Konnov机理,通过机理路径的详细分析对结果进行分析,并根据结果对更大范围内机理使用进行定性推测。上述两种机理分别作为简化以及考虑较为全面机理的代表。通过ROP分析,绘制了GRI3.0机理与Konnov机理的反应路径图。路径图以及敏感性分析指出NO生成浓度的变迁是由于内部基元反应变迁而造成的。本论文对纯氨气预混燃烧NO生成进行了研究,结果可用于指导相关燃烧系统的优化设计,对于氨气储能技术推进做出了一定贡献。