城市之中气体燃料的广泛使用,人们在享受生活便利的同时也存在潜在发生火灾的风险。燃气泄露时,气体的初始动量比较大,遇到明火点燃后会形成射流火焰,对人民的人身和财产安全产生巨大威胁,所以关于气体燃料火灾的研究对保护人民安全是十分必要的。本文研究了二氧化碳掺混比例对丙烷射流火焰行为特征规律的影响,包括在三种不同直径的燃烧器下扩散射流火焰的火焰长度,火焰推举高度和火焰中心轴线温度三个方面。主要结论如下:在二氧化碳流量相同的情况下,雷诺数与热释放速率成正比,空气卷吸系数与热释放速率成正比。在热释放速率相同的情况下,雷诺数与二氧化碳流量成正比,与喷嘴直径成反比,空气卷吸系数与二氧化碳流量成正比。对Delichatsios提出的火焰弗劳德数和无量纲火焰长度的半经验模型进行了改进。对于湍流扩散射流火焰,火焰长度随二氧化碳流速的增加而降低。由于空气卷吸的增加,火焰长度降低。对于混合气体,随着混合燃料速度的增加,扩散射流火焰的空气卷吸也随之增加。建立了可以求解任意比例二氧化碳掺混丙烷的条件下火焰长度的显式数学模型。通过计算混合气体的化学当量比和密度,可以将扩散射流火焰长度模型推广到预测多种不同气体混合的扩散射流火焰长度。对Kalghatgi提出的火焰推举高度的模型进行了验证。对于混合气体来说,在相同的热释放率和喷嘴直径下,随着二氧化碳流量的增加,层流火焰速度降低,出口速度增加。火焰推举高度与二氧化碳体积流量成正比。考虑到混合气体的层流火焰速度模型,本文建立了可估算湍流扩散射流火焰推举高度的表征模型。通过计算混合气体的化学当量比、密度、燃烧器出口流速、动力粘度系数,可以将扩散射流火焰推举高度模型推广到预测多种不同气体混合扩散射流火焰的推举高度。研究了二氧化碳掺混比例对丙烷射流火焰其中心轴线温度的影响,发现火焰中心轴线温度随高度变化呈先上升后下降的变化趋势。将虚点源引入经典羽流三段模型,实验数据的拟合结果收敛度较高,对前人提出的经典三段模型在二氧化碳掺混丙烷条件下的适用性进行了验证。在连续火焰区和间歇火焰区,无量纲火焰温度看起来变化较小,喷嘴直径、热释放速率和二氧化碳体积流量的改变对温度影响不大。在浮力羽流区,在相同的热释放速率下,温度与燃料喷嘴直径成正比。在同一喷嘴直径下,温度与热释放速率成正比。