约束环境下预混火焰的加速传播和燃烧不仅是基础燃烧领域中一个复杂且重要的研究课题,而且是内燃机缸内燃烧的典型过程。氢气燃烧的低污染性,使得氢气成为最有前景的内燃机替代燃料之一。因此,开展约束环境下的氢-空预混火焰传播行为和诱导加速燃烧的研究,对实现快速可控燃烧,促进氢能的高效利用和内燃机技术的发展具有重要意义。论文首先研究了壁面约束下的火焰传播特性,发现了近壁面加速传播的挤流火焰,得到了出现挤流火焰的临界初始条件。挤流火焰是壁面诱导加速传播的湍流火焰,它的出现大幅提高了火焰传播速度,加速了燃烧进程。任一初始温度和当量比下均存在一个出现挤流火焰的临界初始压力。临界初始压力随当量比的增加呈现出“U”形变化趋势,在当量比Φ=1.0附近,临界初始压力最小,而接近稀燃或浓燃极限时,临界初始压力大幅增加。随着初始温度的升高,临界初始压力在稀燃区逐渐增大,而在浓燃区逐渐降低。随后,在分析挤流火焰特性的基础上,利用CFD分析技术研究了楔形空间内的流场特性,并结合理论分析揭示了挤流火焰的形成机理。在火焰传播过程中,火焰与两壁面构成楔形空间内未燃气的流动与壁面会形成较大的速度梯度,诱导产生较强的壁面湍流。在火焰自身不稳定性较强时,楔形空间内的强壁面湍流促使近壁面火焰失稳甚至湍化,进而加速失稳火焰的快速传播,最终形成挤流火焰。最后,分析了孔板诱导湍流火焰的传播和燃烧特性,得到了孔板结构对诱导火焰加速传播的影响规律,提出了最佳孔板结构的选取原则。随着孔板阻塞比的增加和孔径的减小,孔板诱导产生的湍流强度增大,湍流火焰的传播速度也随之增加。相对于阻塞比而言,孔径对火焰传播速度的影响相对较小。每个初始工况下均存在一个最佳阻塞比和最佳孔径,使燃烧持续期达到最短。对于火焰传播速度较慢和火焰稳定性较强的工况,最佳孔板结构倾向于较大的阻塞比和较小的孔径,以增大孔板诱导产生的湍流强度。