天然气已被广泛的使用,但由于其本身燃烧特性的限制,其燃烧效率在实际的应用中不能满足能源高效利用的需求,如燃烧极限窄、燃烧速率慢等。在天然气中加入氢气可以降低混合燃料的点火能量并提高燃烧速率,但氢气混合燃料火灾爆炸事故的危险性显著增加。为了更好地在生产实际中安全使用氢气/甲烷/空气预混燃料,本文对氢气/甲烷/空气预混气体的爆燃特性及抑制进行了实验研究。实验内容包括:不同条件下预混气体爆燃规律研究,粉体表征及甲烷条件下抑爆粉体最佳浓度的确定,预混气体抑爆特性及机理分析。通过研究获得以下研究成果:在自主搭建的实验平台上研究了湍流、管道长度和不同点火位置对火焰传播特征影响,发现:当氢气的添加比例小于70%时,湍流对气体的爆燃有促进作用;当氢气的添加大于70%时,静态条件下气体的爆炸压力高于湍流条件下的爆炸压力;长管火焰传播过程中各个氢气添加比例下都有郁金香型火焰结构,而短管则不能形成;点火位置IP与氢气添加比例φ对火焰前锋发展与火焰传播速度的影响呈现不同规律,可分为三类。当氢气添加比例不超过0.75时,仅当IP位于管道中后部时,超压出现周期性振荡,且点火位置距泄爆端越近,振荡时间越长。通过粉体抑爆系统对预混气体的爆燃进行粉体抑制,分析了粉体对火焰结构、爆炸压力和火焰传播速度的影响。各粉体的在甲烷条件下最佳浓度分别为氢氧化镁为0.24g/L、碳酸氢钠为0.2g/L、二茂铁为0.24g/L和磷酸二氢铵为0.2g/L。抑制甲烷爆炸方面,碳酸氢钠粉体优于其他三种粉体,当氢气添加比例较低时,碳酸氢钠和磷酸二氢铵粉体使火焰前锋产生破碎的现象,其他两种粉体则未出现。碳酸氢钠、磷酸二氢铵、二茂铁和氢氧化镁四种粉体分别在氢气添加80%、70%、100%和80%及以上时无抑制效果。从火焰传播速度而言,碳酸氢钠和磷酸二氢铵对于氢气添加比例较低的预混气体具有较好的抑制效果,当氢气添加比例在20%时两者火焰锋面与火焰速度关系基本为一条直线。当氢气添加比例较高时,二茂铁对预混气体有着较好的抑制效果。当氢气添加比例为80%时二茂铁作用下的预混气体最大传播速度仅为41m/s,而碳酸氢钠、磷酸二氢铵和氢氧化镁分别为102m/s、155.1m/s和131.8m/s。本文研究成果对预防与控制氢气/甲烷/空气爆炸事故发生具有重大的理论意义和工程应用价值。