可燃气体爆炸是工业生产和生活中爆炸灾害的主要形式之一,如煤矿瓦斯爆炸、天然气管道爆炸等,它常造成巨大的人员伤亡和经济损失。爆炸灾害一旦发生,将难以控制,因此,研究管道内预混气爆炸火焰加速传播特性及其内在机理,有助于更好地预防和控制管道或其它受限空间内气体爆炸灾害的发生。本研究搭建了基于可视化燃烧管道的预混火焰精细结构实验台,通过理论分析、实验和数值模拟等手段对预混火焰传播的微观特性、加速传播机理等进行了研究。(1)利用高速纹影摄像系统清晰记录了管道内预混火焰加速传播的瞬态过程,由此可以准确计算出火焰阵面的瞬时传播速度；利用压力传感器和离子探针等精细测量系统记录了预混火焰传播过程中测点处超压、离子电流等的变化情况,分析得出了火焰的微观变化特性。(2)研究了管道内不同甲烷含量的预混气爆炸火焰加速传播机理,分析得出了不同甲烷含量对火焰传播速度、层流火焰向湍流转变过程的影响规律；压力冲击波与火焰的相互作用、流动与火焰的相互耦合会直接造成火焰结构的改变,促使湍流火焰的产生与发展,并最终加快火焰速度。(3)利用数值模拟方法研究了在相同断面、不同长度的管道内预混火焰加速传播特性,得出了不同管道长度对火焰速度、爆炸压力的影响规律；得出了流场温度对火焰速度的影响规律。