爆燃是油气类能源生产、运输及应用等过程中潜在的安全威胁之一。高闪点航空煤油是一种供航空飞行器使用的碳氢燃料,具有热值高、燃烧稳定等优点。在某些军事领域,储存航空煤油的狭长舱室在剧烈碰撞、外力打击等情况下,存在发生局部爆燃的潜在危险,严重影响舰船、飞机等运载器的使用安全。在爆燃防治方面,主动抑爆是有效防治爆燃危害的重要手段之一,传统的抑爆剂如细水雾、干粉、惰性气体等灭火能力较弱,在实际应用过程中均存在一定问题,高效、环保的新型抑爆剂应用研究同样有着迫切的工业需求。开展高闪点航空煤油爆燃特性及抑爆剂释放过程研究是航空煤油应用安全的重要组成部分,也是目前急需解决的问题。本文以高闪点航空煤油JP-5与新型气体抑爆剂FK-5-1-12为研究对象,旨在通过实验、数值仿真、理论分析,开展JP-5蒸汽-空气预混气体爆燃及FK-5-1-12释放与燃烧抑制特性研究。分析可燃物浓度、爆燃容器容积、点火能量对爆燃压力、温度和火焰速度变化的影响机理,建立爆燃过程数值预示模型及压力上升过程理论计算模型;引入新型气体抑爆剂FK-5-1-12,基于数值仿真开展管路释放过程两相流水力计算,优化抑爆系统设计流程,并开展燃烧抑制效能验证试验,从而在危害和防治两方面对高闪点航空煤油的爆燃问题进行系统研究。本文开展的研究工作如下:首先,在1 m3和8 m3密闭管道内开展了JP-5蒸汽-空气预混气体爆燃实验,研究了不同可燃物浓度、管道容积及点火能量条件下爆燃压力、火焰传播速度、温度等参数的变化规律。研究结果显示,爆燃压力最大上升速率的变化趋势与火焰面的变化相对应,爆燃压力的上升过程经历两次加速-减速变化。实验室条件下,JP-5的爆炸浓度极限为0.7%至7.1%,化学计量比浓度接近1时,爆燃压力可达大气压的5-6倍。综合比较爆燃压力和最大压力上升速率,可燃物浓度与氧气浓度接近化学计量比的负氧条件下爆燃危害性最强。保持可燃物浓度、初始状态、点火条件及长径比不变时,管道容积的增加仅导致压力上升时间的延长。而随着点火能量的增大,爆燃压力、火焰传播速度及温度等参数均有明显提升。其次,基于预混燃烧模型和大涡模拟建立了密闭管道内化学计量比浓度为1的可燃物爆燃过程数值仿真计算方法,通过改变点火位置和障碍物阻塞比开展了复杂环境下的爆燃动力学分析。爆燃过程的数值仿真结果表明,中心点火与两端点火相比,压力上升速率大,爆燃火焰传播过程持续时间短,危害性强。障碍物的存在一方面导致爆燃过程火焰湍流度增大,火焰加速传播;另一方面火焰的过度拉伸使爆燃火焰向未燃区的扩散受到限制。与无障碍物的情况相比,障碍物加剧了爆燃的剧烈程度,存在某个临界阻塞比使这种增强效果达到最大。再次,分别在等温假设和绝热假设前提下,建立了密闭管道内符合化学计量比的预混气体爆燃压力上升阶段理论计算模型,通过JP-5及液化石油气的爆燃实验数据验证了模型的有效性和适用性。两种模型中,压力上升速率与燃烧速度和爆燃压力成正比,与管道长度成反比,与爆燃最大压力与初始压力的比值成正相关。两种模型的计算结果可反映压力上升阶段的变化趋势,并对压力峰值作出预测。由于绝热模型中考虑了反应物及产物温度随压力的变化,具有更高的计算精度,可满足工程计算要求。最后,开展了新型抑爆剂FK-5-1-12的管路释放过程实验,使用混合物模型和蒸发相变模型建立了数值仿真水力计算方法,结合中期压力思想优化了抑爆系统设计流程,设计并实施了平均热释放率与JP-5爆燃相似（11.7 KW）的燃烧系统抑制实验以验证FK-5-1-12的应用效果。抑爆剂FK-5-1-12的释放实验表明,其在钢瓶出流和管路流动中分别为单相流和两相流状态,且两相流程度接近卤代烷1301。基于中期压力思想,建立了FK-5-1-12的管路流动两相流水力计算方法,压降计算结果与实验数据误差小于10%。在此基础上,总结了FK-5-1-12抑爆系统设计方法,设计并实施了燃烧系统抑制实验,结果表明,FK-5-1-12可有效阻断燃烧三要素中的温度和氧浓度,可迅速扑灭与JP-5爆燃平均热释放量相似的燃烧过程,抑制效果显著。