随着碳达峰、碳中和等目标的提出,氢能作为一种零污染,高效率的新能源,逐渐受到各个国家的重视。然而,氢气爆炸极限范围广、点火能极低,极易引发安全事故。在氢气意外泄漏事故中,若发生激波自点火或遇到明火点燃可能会形成喷射火。氢喷射火长度较长且具有极高的温度,对人员安全造成极大威胁。目前关于抑制氢喷射火主要采用隔离墙和细水雾,但这两种方法均无法使其熄灭。因此,需要寻找到一种快速有效熄灭氢喷射火的方法。本文基于实验手段,研究了氮气与二氧化碳对氢气喷射火的抑制效果,通过分析火焰图像、火焰中心线温度、热辐射与总热流等数据,揭示了气体灭火剂对氢喷射火焰行为、火灾参数的影响机制,具体研究工作包括:揭示了气体灭火剂作用下氢喷射火焰行为变化规律。采用氮气与二氧化碳灭火剂对不同喷嘴直径、滞止压力条件下的氢喷射火作用,通过改变灭火剂喷射高度、灭火剂喷射距离,对比分析了氢自由喷射火阶段与受到灭火剂抑制作用阶段的火焰行为变化。氢喷射火长度与喷嘴直径和氢气滞止压力成正比,火焰长度越大,灭火剂抑制效果越差。灭火剂喷射高度与火焰抑制效果成反比。灭火剂作用于火焰根部时,火焰能够出现熄灭的典型现象;灭火剂作用于火焰中部时,火焰仅发生偏转无法熄灭,火焰长度衰减率降低,氮气与二氧化碳对火焰长度的抑制效果相似。灭火剂喷射距离与灭火剂对火焰的抑制效果成反比。揭示了气体灭火剂作用下氢喷射火灾参数变化规律。研究了自由火焰阶段与灭火剂释放后火焰中心线温度、热辐射与总热流变化。火焰中心线温度在灭火剂作用下迅速降低,下游区域受到高温气体扰动出现短暂的小幅提升后逐渐降低。火焰辐射分数与火焰长度成正比。灭火剂释放后,火焰下游辐射计接收到的热辐射迅速降低,其衰减程度随灭火剂喷射高度和喷射距离的增大而减小。火焰被灭火剂熄灭时热辐射迅速降低至0。然而,火焰下游总热流计接收到的总热流密度与火焰流动方向紧密相关,灭火剂释放后,大量高温气体流向下游方向,沿火焰流动方向的热流计接收到的数值明显增大,而远离流动方向的热流密度则持续下降。二氧化碳对火焰下游热流密度的提升效果大于氮气。获取了气体灭火剂熄灭氢喷射火的机理与火焰熄灭的临界条件。通过对不同喷嘴直径、滞止压力条件下的氢气喷射火进行抑制研究,发现火焰大角度偏转是火焰熄灭的先决条件。灭火剂射流冲击改变了火焰的流动方向,并最终被灭火剂包裹,使氢气无法与空气充分混合以维持燃烧,最终发生熄灭。氢气射流出口速度Uj、氢气射流流量qm并非决定氢气喷射火能否熄灭的唯一因素。本文提出以氢气射流出口速度Uj与氢气射流口径dj形成的组合参数Ujdj2.5作为氢气喷射火熄灭的关键参数。对于氮气灭火剂,当氢气射流的Ujdj2.5小于2.14×10-4 m3.5/s,火焰能够被熄灭;而对于二氧化碳灭火剂,当氢气射流的Ujdj2.5小于2.34×10-4m3.5/s时,火焰能够被熄灭。