هدف از رساله حاضر، بررسی تاثیر در نظر گرفتن برهمکنش آشفتگی-تشعشع حرارتی (TRI) در دو مقیاس حل شده و زیرشبکه بر روی خواص تشعشعی، کمیت‌های هیدرودینامیکی و حرارتی، خواص ترموفیزیکی متغیر با دما، غلظت گونه‌های شیمیایی و آلاینده‌ها در دو نوع رژیم احتراقی می‌باشد. این دو رژیم شامل احتراق پیش آمیخته جزئی شعله ساندیا دی و جریان واکنشی پاششی سوخت فسیلی درون محفظه احتراق مدل می‌شود. مدل‌سازی آشفتگی با استفاده از رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ و اعمال فیلترگیری مکانی و فاور انجام می‌شود. شبیه‌سازی لزجت گردابه‌ای توسط مدل اسماگورینسکی استاندارد و مدل گردابه‌ای موضعی دیواره تطبیقی صورت می‌پذیرد. مبنای مدل‌سازی جریان دوفازی دیدگاه اویلری-لاگرانژی می-باشد. معادله انتقال حرارت تشعشعی با به کارگیری روش جهات مجزا و مدل همسازه‌های کروی حل می‌شود. جهت ساده‌سازی سهم جذب چشمه حرارت تشعشعی از مدل طیفی تخمین نوسانات نوری نازک بهره گرفته می‌شود. مدل‌سازی احتراق با استفاده از تابع چگالی احتمال انجام می‌گردد. به منظور مدل‌سازی تاثیر گردابه‌های آشفته فاز گاز بر روی حرکت قطرات، از مدل حرکت تصادفی استفاده می‌شود. تجزیه عبارات چشمه حرارت تشعشعی بر اساس مدل جهانی تجمیع گازهای خاکستری می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد در خصوص احتراق پیش آمیخته جزئی شعله ساندیا دی، در نظر گرفتن TRI در هر دو مقیاس حل شده و زیرشبکه موجب افزایش میانگین چگالی فیلتر شده، به عنوان خاصیت ترموفیزیکی متغیر با دما، به میزان %8/73 می‌شود. همچنین نوسانات انرژی جنبشی آشفتگی (TKE) در هر دو مقیاس مذکور به طور محسوسی از سهم‌های TRI متاثر می‌شود، به طوری که در نظر گرفتن TRI به صورت میانگین باعث کاهش TKE به میزان %13/87 می‌شود. بعلاوه، مقدار انحراف میانگین غلظت آلاینده مونوکسید نیتروژن (NO) در مقایسه با داده‌های آزمایشگاهی از %20/27 در غیاب TRI به %2/73 در حضور TRI کاهش می‌یابد. در ارتباط با جریان پاششی واکنشی درون محفظه احتراق مدل، اعمال TRI در مقیاس زیرشبکه موجب کاهش میانگین جذر مجموع مربعات دما به میزان %12/75 می‌شود. در نظر گرفتن TRI موجب بالا رفتن ظرفیت گرمایی حجمی قطرات سوخت به میزان %4/50 و به تبع آن تسهیل در افزایش دمای قطرات و رسیدن آن‌ها به نقطه جوش طی فرایند گرمایش می‌شود.

برهمکنش آشفتگی-تشعشع حرارتی، شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ، مقیاس زیرشبکه، احتراق پاششی سوخت مایع، احتراق پیش آمیخته جزئی.