随着世界经济的快速发展,煤炭、天然气等化石能源的需求总量越来越大,但煤矿开采和天然气使用过程中依然事故频发,保证能源生产和使用过程中人身安全尤为重要。因此有必要对火焰传播动力学进行分析研究,这将有助于发现能源生产和使用过程中存在的安全问题,并且间接为事故的预防提供科学依据。本文以CH4/O2/CO2预混体系为研究对象,在细长管道内进行实验,目的是对预混火焰传播动力学进行研究。实验设计5个CH4燃料当量比?=0.6、0.8、1.0、1.2和1.4,氧化剂中氧气分数γ=O2/（O2+CO2）由0.20增加至0.60,相邻γ之间的增量Δγ为0.05,实验对不同实验管道约束条件下的火焰类型和结构、火焰前锋动力学和爆炸超压动力学进行了分析。研究发现,在半开放条件时,各当量比?下,随着γ的增加,火焰依次出现浮力火焰、郁金香火焰、指型主导火焰三种火焰类型;增大管道长径比有利于完整郁金香火焰过程的发展,并且产生郁金香火焰的γ范围也将增大;管道长径比对火焰前锋传播速度V变化趋势和爆炸超压P的演变趋势基本不会产生影响,但在较大长径比下,出现单峰超压曲线时的γ更小。对比半开放条件,在封闭条件下,随着γ的增加,火焰依次出现浮力火焰、典型郁金香火焰、变形郁金香火焰三种火焰类型,封闭条件下实验火焰类型由郁金香火焰主导,较强的压缩作用也许是郁金香火焰主导封闭条件下火焰类型的原因;另外,不同开放条件下火焰传播动力学和爆炸超压动力学的差异主要体现为火焰前锋传播速度V曲线出现的非标准振荡现象和爆炸超压P曲线出现波动现象。改变管道约束条件,火焰结构类型依然由当量比?和氧气分数γ的组合共同主导;火焰结构、V和P三者的耦合分析表明火焰结构主导火焰前锋速度的变化,并且管道约束条件对这种主导作用的影响不大;层流燃烧速度LBV与γ之间存在良好的线性关系,并且LBV与火焰前锋传播速度峰值Vmax、爆炸超压峰值Pmax之间存在相似的线性关系,这种良好的线性关系整体发展趋势不受约束条件的影响。因此,LBV作为一个单一指标,在预测细长管道内爆炸压力方面显示出了其优越的潜力,但封闭条件下,较强的压缩作用会成为LBV预测Pmax的主要影响因素。