燃气燃烧时，一次空气过剩系数α′=0，燃烧所需的氧全部依靠扩散作用从周围大气中获得，这种燃烧方法称为扩散式燃烧。
燃烧火焰，通常指有比较规则外形的、正在进行燃烧反应的高温混合物所围成的一个区域，其中包含正在燃烧的物质和燃烧刚生成的物质。
可以按不同的特征对火焰进行分类。
扩散式燃烧所产生的火焰为扩散火焰。按燃气与空气供入的方式，扩散火焰可分为；
(1)自由射流扩散火焰 产生于燃气从喷燃器向太空间的静止空气中喷出后形成的燃气射流中，如图3—5—1(a)所示。
(2)同轴流扩散火焰 产生于燃气从喷管以与空气流同一轴线喷出的燃气、空气平行气流中，如图3—5—1(b)所示。这时燃气射流是喷向有限空间的燃烧室，亦称为受限射流扩散火焰。
(3)逆向喷流扩散火焰 产生于与空气气流逆向喷出的燃气射流中，如图3—5—1(c)所示。
图3-5-1 扩散火焰的形式
根据射流流动的状况，扩散火焰又可分为层流扩散火焰和紊流扩散火焰。
一、层流扩散火焰
当燃气以层流流动喷入静止的空气中而且被点燃时，空气(或氧)依靠分子扩散，被卷吸入燃烧区；或者当燃气和空气分别以层梳流动同向平行喷入燃烧室并点燃时，便得到层流扩散火焰，它为一圆锥焰面，如图3—5—2所示。
在层流状态下，气流混合仅以分子扩散方式进行。如图，射流以外的空气通过外边界线向着燃气射流扩散，燃气从射流核心区向着空气扩散。在某一锥面上，燃气和空气(或氧气)混合的浓度达到化学当量比，即α=1处，便形成稳定的燃烧区，即火焰焰面。
该图还示出了a—a截面上燃气、氧气和燃烧产物的浓度分布。燃气从火焰中心(射流核心区)的初始浓度Cg，朝着焰面方向逐渐降低，直到Cg=0；氧气浓度从静止空气的21％左右，也朝着焰面方向逐渐降至Cco2=0；在焰面上生成的燃烧产物的浓度Ccp最大，它同时向两个相反的方向扩散，浓度逐步降低，直至Ccp=0这样，层流扩散火焰焰面便明显地分为四个区域：
纯燃气区为相当于α=0的射流核心区；
内侧混合区为焰面以内的射流混合区，其间为燃烧产物与燃气的混合物；
外侧混合区为焰面以外的射流混合区，其间为燃烧产物与空气的混合物；
纯空气区为燃气射流外边界线以外，α=∞的区域。
扩散火焰的形状为圆锥形。这是由于沿火焰轴线方向流动的燃气要穿过一个较厚的内侧混合区才能遇到氧气，这就需要一段时间，而在这段时间内燃气将流过一定的距离，使焰面拉长；同时，燃气在向前流动过程中被不断燃烧而消耗，纯燃气的体积越来越小，燃烧区就逐渐向气流中心靠拢，最后在中心线上全部燃尽，所以火焰末端汇合，而整个焰面成圆锥形。锥顶与喷口之间的距离称为火焰长度，或火焰高度。
可以利用相似关系，直观定性地讨论层流扩散火焰理论。如图3—5—3，两个相似的扩散燃烧装置，管1和管2，都从同心内管A和环管B中分别通入燃气和空气，而且两种气体的流速相等。图中还绘出了燃气在管道断面上的浓度分布。在燃气射流的初始截面上，其浓度为均匀分布，浓度场呈矩形。由于不断燃烧，在距离L1和L2处，浓度分布呈图示曲线状，即沿着同心圆管轴线燃气的浓度最大，而在其两侧浓度则向着管壁逐渐降低。
图3-5-2 层流扩散火焰的结构
图3-5-3 层流扩散火焰的相似
燃烧火焰，通常指有比较规则外形的、正在进行燃烧反应的高温混合物所围成的一个区域，其中包含正在燃烧的物质和燃烧刚生成的物质。
可以按不同的特征对火焰进行分类。
扩散式燃烧所产生的火焰为扩散火焰。按燃气与空气供入的方式，扩散火焰可分为；
(1)自由射流扩散火焰 产生于燃气从喷燃器向太空间的静止空气中喷出后形成的燃气射流中，如图3—5—1(a)所示。
(2)同轴流扩散火焰 产生于燃气从喷管以与空气流同一轴线喷出的燃气、空气平行气流中，如图3—5—1(b)所示。这时燃气射流是喷向有限空间的燃烧室，亦称为受限射流扩散火焰。
(3)逆向喷流扩散火焰 产生于与空气气流逆向喷出的燃气射流中，如图3—5—1(c)所示。
图3-5-1 扩散火焰的形式
根据射流流动的状况，扩散火焰又可分为层流扩散火焰和紊流扩散火焰。
一、层流扩散火焰
当燃气以层流流动喷入静止的空气中而且被点燃时，空气(或氧)依靠分子扩散，被卷吸入燃烧区；或者当燃气和空气分别以层梳流动同向平行喷入燃烧室并点燃时，便得到层流扩散火焰，它为一圆锥焰面，如图3—5—2所示。
在层流状态下，气流混合仅以分子扩散方式进行。如图，射流以外的空气通过外边界线向着燃气射流扩散，燃气从射流核心区向着空气扩散。在某一锥面上，燃气和空气(或氧气)混合的浓度达到化学当量比，即α=1处，便形成稳定的燃烧区，即火焰焰面。
该图还示出了a—a截面上燃气、氧气和燃烧产物的浓度分布。燃气从火焰中心(射流核心区)的初始浓度Cg，朝着焰面方向逐渐降低，直到Cg=0；氧气浓度从静止空气的21％左右，也朝着焰面方向逐渐降至Cco2=0；在焰面上生成的燃烧产物的浓度Ccp最大，它同时向两个相反的方向扩散，浓度逐步降低，直至Ccp=0这样，层流扩散火焰焰面便明显地分为四个区域：
纯燃气区为相当于α=0的射流核心区；
内侧混合区为焰面以内的射流混合区，其间为燃烧产物与燃气的混合物；
外侧混合区为焰面以外的射流混合区，其间为燃烧产物与空气的混合物；
纯空气区为燃气射流外边界线以外，α=∞的区域。
扩散火焰的形状为圆锥形。这是由于沿火焰轴线方向流动的燃气要穿过一个较厚的内侧混合区才能遇到氧气，这就需要一段时间，而在这段时间内燃气将流过一定的距离，使焰面拉长；同时，燃气在向前流动过程中被不断燃烧而消耗，纯燃气的体积越来越小，燃烧区就逐渐向气流中心靠拢，最后在中心线上全部燃尽，所以火焰末端汇合，而整个焰面成圆锥形。锥顶与喷口之间的距离称为火焰长度，或火焰高度。
可以利用相似关系，直观定性地讨论层流扩散火焰理论。如图3—5—3，两个相似的扩散燃烧装置，管1和管2，都从同心内管A和环管B中分别通入燃气和空气，而且两种气体的流速相等。图中还绘出了燃气在管道断面上的浓度分布。在燃气射流的初始截面上，其浓度为均匀分布，浓度场呈矩形。由于不断燃烧，在距离L1和L2处，浓度分布呈图示曲线状，即沿着同心圆管轴线燃气的浓度最大，而在其两侧浓度则向着管壁逐渐降低。
图3-5-3 层流扩散火焰的相似
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