Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν και αναλύθηκαν τα ισόθερμα και αντιδρώντα, χρονικά μέσα και διακυμαινόμενα, πεδία ροής καθώς και τα χαρακτηρίστηκα ανάμειξης στην περιοχή κατάντη ενός προ-αναμείκτη καυστήρα, για μια σειρά μειγμάτων καυσίμου-αέρα και επίπεδων προθέρμανσης των αντιδρώντων. Ο καυστήρας αποτελείται από τρείς ομοαξονικούς δίσκους οι οποίοι δημιουργούν δύο κοιλότητες. Το καύσιμο (προπάνιο) παροχετεύεται στην πρώτη κοιλότητα και αναμειγνύεται μερικώς με τον αέρα, καταλήγοντας σε μια διαστρωματωμένη κατανομή σχετικού λόγου καυσίμου αέρα στην είσοδο της περιοχής σταθεροποίησης. Μελετήθηκαν τέσσερα επίπεδα προθέρμανσης των αντιδρώντων τα οποία κυμαίνονται από 300 έως 743Κ, για πτωχά και υπέρ-πτωχα μείγματα. Ο συγκεκριμένος καυστήρας, προθέρμανσης και διαστρωμάτωσης των αντιδρώντων, επιτρέπει τη σταθεροποίηση φλόγας για πολύ πτωχά μείγματα, διευρύνοντας τα πτωχά όρια απόσβεσης και προωθώντας την σταθεροποίηση σε ολικούς σχετικούς λόγους καυσίμου αέρα της τάξης του Φ=0.13 στους 743Κ. Βασικό κίνητρο για την συγκεκριμένη μελέτη ήταν ότι τα χαρακτηριστικά σταθεροποίησης φλογών, σε σταθεροποιητικό σώμα, υπό την επίδραση διαστρωμάτωσης και προθέρμανσης των αντιδρώντων δεν έχουν, ακόμη, εκτενώς καταγραφεί. Για τις ισόθερμες (μη-αντιδρώσες) περιπτώσεις, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις Απεικόνισης Ταχυμετρίας Σωματιδίων (PIV) και Φασματοσκοπίας Υπέρυθρου με Μετασχηματισμό Fourier (FT-IR) για την αξιολόγηση των πεδίων ροής και ανάμειξης που αναπτύσσονται στην περιοχή της κατάντη ανακυκλοφορίας. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση της προθέρμανσης του αντιδρώντος μείγματος στα χαρακτηριστικά ανάμειξης και αξιολογήθηκαν τα χαρακτηριστικά λειτουργείας του καυστήρα. Επιπλέον η παρούσα μελέτη βοήθησε στο να διευκρινιστεί η επίδραση της διαστρωμάτωσης του μείγματος, μόνη της ή σε συνδυασμό με την προθέρμανση, στα χαρακτηριστικά απόδοσης του φλογοσταθεροποιητή, καθώς και να αναγνωριστούν παράμετροι ελέγχου της τοπολογίας του μείγματος στην περιοχή της ανακυκλοφορίας.Για τις αντιδρώσες περιπτώσεις, πραγματοποιήθηκαν επίσης μετρήσεις Απεικόνισης Ταχυμετρίας Σωματιδίων (PIV) για το μέσο και διακυμαινόμενο πεδίο ταχυτήτων, μετρήσεις εκπομπών χημειοφωταυγαζώντων ριζικών OH* καθώς και μετρήσεις των εκπεμπόμενων ρύπων με σκοπό να αξιολογηθεί η επίδραση της προθέρμανσης των αντιδρώντων στην τοπολογία της φλόγας, στις εκπομπές ρύπων και στην απόδοση της καύσης. Επιπλέον, εκτιμήθηκαν και αναλύθηκαν ιδιότητες της φλόγας όπως οι διδιάστατες αεροδυναμικές τάσεις που επιδρούν σε αυτήν, οι αριθμοί Damköhler και Karlovitz, το μέσο πάχος του τυρβώδους μετώπου της φλόγας και οι ταχύτητα διάδοσης του τυρβώδους μετώπου, σε διάφορες θέσεις πάνω στο μέτωπο της φλόγας, με σκοπό να διευκρινιστεί η επίδραση της τύρβης καθώς και της προθέρμανσης και σύστασης του μείγματος στην δομή της φλόγας και στα χαρακτηριστικά σταθεροποίησής της.