天然气具有热值高、易储存、污染小等优点,有望能代替汽油成为新一代汽车燃料,但在其运输、储存和使用过程中可能意外泄漏而引发燃烧爆炸事故。本文以加气站这种开放空间燃气泄漏后意外引燃情况为研究背景,使用Fluent软件对开放空间中可燃气云被引燃后的火焰传播过程进行研究。物理计算区域为半径为5m的半球形开放空间,甲烷半球形气云体积浓度为9.5%,半径为0.3m~0.9m。由于计算的物理区域为半球形空间,因此文中首先进行了二维和三维情况的计算,经对比发现两种情况下相同时刻温度场和压力场的分布几乎相同。为了节省计算机资源,在后续的研究中均采用二维情况的计算。将计算结果与文献中的实验结果相比较,两个结果的压力变化曲线在趋势上是相符合的,从而验证了数值求解方法的正确性。文中采用了涡耗散燃烧模型和RNG k-?湍流模型,结构化网格,计算方法采用SIMPLE算法,离散格式为二阶迎风格式。其次研究了点火压力、气云半径和点火温度对甲烷预混气云火焰传播过程的影响。计算结果表明:对于半径为0.5m的半球形气云,点火压力越大,整个火焰传播过程持续时间越短,监测点压力开始的时刻越早,压力峰值越大,火焰传播速度越快;当气云半径小于0.6m且大于0.3m时,相同点火温度和点火压力下,不同半径的可燃气云的火焰传播过程没有区别,气云半径大于0.7m且小于0.9m时,气云半径越大,温度峰值和压力峰值越大,监测点压力开始上升时刻越早,火焰波和压力波的传播速度更快、范围更广;点火温度对火焰传播过程的影响较小。最后研究环境温度、障碍物和环境风速对火焰传播过程的影响。计算结果表明:环境温度越高,压力峰值越小,温度峰值越大,监测点压力开始上升的时刻越来越早,但不影响压力和温度的变化趋势;障碍物越多,压力峰值和温度峰值越大,火焰传播能力越强,并且存在障碍物后,压力峰值和温度峰值均变大。外界风速的变化对表征火焰传播过程的温度场、压力场、速度场几乎没有任何影响。