مشکلاتی از قبیل ناپایداری و غیر یکنواختی شعله و همچنین آلایندههای بالا و بسیاری از مشکلات دیگر دانشمندان را به سوی استفاده از تکنیکهای نوین احتراق سوق داده است. تکنیکهای نوین احتراق را می توان به شاخه های بسیار زیادی تقسیم بندی کرد همانند استفاده از سوخت های جدید همانند هیدروژن و یا تکنیکهایی برای بهبود احتراق همانند استفاده از مواد متخلخل در احتراق. در این تحقیق ما به مورد دوم یعنی استفاده از مواد متخلخل پرداخته ایم. از لحاظ مکان پایداری شعله می توان احتراق در مواد متخلخل را به دو دسته احتراق سطحی و احتراق مدفون تقسیم بندی کرد. استفاده از ماده متخلخلی که دارای فضای باز در ساختار متخلخل باشد اخیرا در مشعل ساخته شده توسط الزتا ارایه شده و فواید استفاده از این هندسه بیان شده است. در تحقیق حاضر همانطور که قبلا نیز ذکر شد با در نظر گرفتن یک مشعل متخلخل استوانه ای که شعله روی سطح آن تشکیل می شود و با ایجاد میزان مشخصی فضای باز در دیواره سعی شده تا اثر ایجاد فضای باز در این نوع مشعلها مطالعه شود. نتایج بدست آمده بسیار امیدوار کننده بوده است. با این کار به رنج وسیعی از کارکرد مشعل می توان دست پیدا کرد و همچنین احتراق در مخلوط بسیار رقیق در این نوع مشعل بسیار پایدار تر از مشعل تمام متخلخل می باشد. از فواید دیگر آن می توان به افت فشار کمتر و پایداری شعله با سرعت بالاتر در این مشعلها اشاره کرد.

یکی از روشهایی که اخیرا برای رفع نقایص مربوط به سیستمهای مرسوم احتراقی مورد توجه قرار گرفته است استفاده از مشعلهای متخلخل می¬باشد. در این حالت فرایند احتراق در یک ناحیه مشخص درون و یا روی ماده متخلخل (pm) پایدار می¬گردد و انتقال حرارت به ناحیه پیش‏گرمایش جبهه شعله توسط هدایت و تشعشع صورت می¬پذیرد. حرارت منتقل شده موجب گرم¬شدن جسم جامد شده و در نتیجه گرم¬شدن مخلوط گازی می¬شود. از فواید احتراق در مواد متخلخل می¬توان به اندازه مشعل فشرده‏تر به دلیل دانسیته توان حرارتی بالاتر، پایداری شعله در این نوع احتراق و راندمان تشعشعی بالاتر اشاره کرد. به همین علت مطالعات عددی و تجربی زیادی در سالهای اخیر به این موضوع اختصاص داده شده است. انحراف نتایج عددی گزارش شده از نتایج تجربی در مقادیری مانند سرعت سوزش و آلاینده دی اکسید نیتروژن توسط محققین گزارش شده است. عدم در نظر گرفتن اغتشاش در شبیه¬سازی عددی به عنوان یکی از دلایل این عدم تطابق در منابع ذکر شده است. بنابراین، تعدادی معدودی از مطالعات در سالهای اخیر به شبیه¬سازی مشعل متخلخل با در نظر گرفتن اثرات اغتشاش اختصاص داده شده است. در تمامی این تحقیقات از معادلات میانگین¬گیری شده در داخل ماده متخلخل برای شبیه¬سازی جریان مغشوش واکنشی استفاده شده است. معادلات میانگین¬گیری شده برای جریان مغشوش در داخل ماده متخلخل شامل جمله¬هایی می¬باشند که برای آنها مدلهای مختلفی ارایه شده است که منجر به جوابهای متفاوت می شود. از این رو در این تحقیق شبیه¬سازی مقیاس حفره ی جریان واکنشی مغشوش به منظور مطالعه اثرات اغتشاش بر روی جریان واکنشی در داخل ماده متخلخل انجام شده است. نتایج حاصل از شبیه¬سازی مقیاس حفره در تحقیق حاضر با نتایجی که از معادلات میانگین¬گیری شده به دست آمده¬اند کاملا متفاوت است. با بررسی معادلات میانگین¬گیری شده نشان داده خواهد شد که این معادلات برای جریانهای مغشوش با عدد رینولدز پایین مانند جریان واکنشی مناسب نیستند. سپس یکی از معادلات ماکروسکوپیک ارایه شده برای جریان مغشوش در داخل ماده متخلخل برای جریان واکنشی اصلاح خواهد شد. پس از آن و در ادامه تحقیق حاضر مدلی ماکروسکوپیک برای جریان مغشوش با اعداد رینولدز پایین مانند جریان واکنشی در داخل ماده متخلخل ارایه شده است. سرانجام نشان داده شده است که نتایج به دست آمده از مدل¬های حاضر در تطابق کامل با نتایج حاصل از شبیه¬سازی مقیاس حفره قرار دارند.