有关多孔介质预混燃烧的研究,有报道使于20世纪初,到了上世纪70年代,这种新型燃烧技术引起了人们的广泛关注。在这30年中国内外学者对此作了大量的研究。20世纪70年代初,英国学者Weinberg 就提出超绝热燃烧的概念,并从理论上预言了如果热量从热的产物再循环到冷的反应物中去,超绝热燃烧就能实现。随后,Weinberg等人为了获得超绝热燃烧使用了一些体积庞大、造价昂贵的复杂的换热器,但并未改变复杂的火焰结构。Takeno和Sato等提出了一种能改变火焰内部结构的简单而直接产生超绝热的方法 ,该方法向火焰内部插入一段导热系数高的多孔材料,使热量在从下游高热区到上游低热区的整个介质内循环,为产生超绝热火焰提供了必要的能量反馈。利用可燃混合物在多孔介质内流动和燃烧过程中焓值沿流向的变化描述超焓或超绝热的概念。虚线表示没有预热的自由空间燃烧系统中焓的变化,实线表示有预热的多孔介质燃烧系统中焓的变化。在没有预热的燃烧系统中,由于存在热损失,温度达不到绝热火焰温度,而有预热的燃烧系统中,由于反应混合气进入反应区前被预热,上游的焓值迅速升高,在流动过程中产生超焓或超绝热火焰
为研究孔隙率对燃烧的影响,有些研究人员设计了渐变型多孔介质燃烧器。浙江大学岑可法 等已经获得了“渐变型多孔介质燃烧器”的专利,利用渐变型燃烧器的目的是为了更能适应气体在其中的燃烧规律,从而达到高效、低污染排放的目的。在研究多孔介质燃烧过程中,有人提出了分级燃烧的想法。所谓分级燃烧是在燃烧过程中加燃料或空气的阶段性操作,使燃烧区域温度控制在最高温度以下,以此来降低污染物的排放量和材料应力。Chaffin[12]研究了两极多孔介质燃烧器,吕兆华 等人则采用中间近气结构,他们的研究均表明可以同时降低CO和xNO的排放量。多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一 ,国内外也有大量的研究。这一思想最初是由瑞典的ADTEC公司在其1990年的一篇商业报道中提出的,他们根据此原理研制的多孔介质燃烧器甚至可以燃烧汽车喷漆厂内排放出的有机废气。Hoffmann等实验研究了往复流动超绝热燃烧,得到了甲烷/空气当量比为0.026的可燃极限,这是目前见诸报道的最低可燃极限。邓阳波等 对自行设计的往复式多孔介质燃烧系统进行了研究。