爆发火是火蔓延速率在短时间内急剧增加的一种特殊火行为,它在世界范围内的频发给人类的生命财产安全带来了严重的威胁。前人的研究表明,火焰附壁可能是沟槽地形条件下爆发火中发生火焰加速现象的重要原因,但由于蔓延火焰中复杂的燃烧、传热和流动机理相互親合导致前人对于火焰附壁的发生机制并没有形成一致的观点。为了对火焰附壁现象进行更深入细致的研究,本文设计了可变坡度燃烧实验台,利用固定燃烧器模拟沟槽地形火蔓延中的火前锋。通过该实验台获取持续且稳定的火焰几何形态,准确提取火焰附着的特性参数,分析不同实验条件下火焰几何形态、火焰附着特性及温度场、流场和热流的分布规律,尝试揭示火焰附壁的形成过程。本文以丙烷为燃料,主要开展了不同坡度和高宽比(挡板高度与燃烧器宽度之比)条件下的气体火燃烧实验,主要关注火焰几何形态参数、火焰附着特性和火焰对前方的传热变化。本实验的坡度在0～45°之间变化,高宽比分别为0、0.2、0.6、1。实验结果表明,在上坡火中,坡度是导致火焰附壁的关键因素,而挡板的作用只是通过限制火焰两侧的空气卷吸而进一步增强卷吸不对称效应,增强火焰自身诱导的流场,进一步加快火焰倾斜附着的速率。坡度高于临界坡度时,火焰发生附着,此临界坡度并不依赖于挡板高宽比。在本文实验条件下,不同高宽比条件下火焰开始发生附着的临界坡度为10～15°。在有挡板的条件下,随着坡度的增大,火焰最终会形成薄片状结构,紧贴坡面燃烧,可以认为火焰处于一个完全附壁的状态。火焰的完全附壁也存在一个临界坡度,但该坡度也不依赖于高宽比。发生附壁后的火焰表现出了明显的脉动性和间歇性,并且这种脉动性和间歇性会随着坡度的增大而增强,挡板的存在能明显加剧火焰的脉动特性,而挡板高度的增加对火焰的脉动特性并不能产生明显的影响。