向天然气管网中掺入一定比例的氢气是解决氢气经济运输问题的有效途径,然而由于氢气特殊的物理化学性质,这种输送方式会对管网的安全性产生较大的影响。此外输气管道内特殊的几何结构如障碍物、弯头和分岔结构等也会影响混合气体的燃爆特性,因此本文基于自行搭建的实验平台,并结合模拟探究了直管、90°弯管与T型分岔管内氢气浓度与障碍物位置对甲烷-氢气-空气预混气体燃爆特性的影响,实验结果对制定相应的防火减灾措施以及氢烃类混合气体的安全发展具有重要的意义。（1）三种管型内氢气浓度对甲烷-氢气-空气混合气体燃爆特性的影响:掺有少量氢气的甲烷/氢气混合气体中氢气体积分数对混合气体燃爆特性影响显著。管道内火焰传播速度、最大爆炸压力以及管壁应变随着氢气体积分数的增大而增大,且当氢气体积分数大于10%时,添加氢气对混合气体燃爆反应的强化效果更为显著。T型分岔结构与90°弯头对分岔口与弯头上游管道内的爆炸特性影响较小,但对下游管道的影响较大,火焰进入分岔口与弯头时火焰传播速度与爆炸压力迅速下降,火焰通过分岔口与弯头后由于受管道结构扰动以及多波系耦合作用,促使管道内的湍流强度急速增大,火焰传播速度与爆炸压力迅速回升。90°弯头与T型分岔结构对燃爆反应具有增强作用,其中90°弯头的强化效果最为显著,T型分岔管次之。当氢气体积分数为20%时,无障碍物90°弯管内的最大火焰传播速度为179.31m/s,较直管增大了46.23%,较T型分岔管增大了8.52%,最大爆炸压力为0.555MPa,较直管增大了31.83%,较T型分岔管增大了3.16%;（2）三种管型内障碍物位置对甲烷/氢气混合气体燃爆特性的影响:障碍物对混合气体的燃爆特性影响显著,与无障碍物管道相比,置障管道内的最大火焰传播速度增幅近三倍,最大爆炸压力增幅近两倍,且障碍物与添加氢气的协同效应能够显著增强混合气体的爆炸强度,其中90°弯管内的强化效果最为显著,T型分岔管次之。此外,受障碍物附近湍流涡影响,管道内火焰在接近障碍物时发生明显的扭曲变形,进而增强了火焰的不稳定性,并加快了火焰由层流向湍流的转变。置障弯管内甲烷-氢气-空气混合气体的爆炸强度可根据障碍物位置的不同划分为两个部分。当障碍物与弯头间距大于6倍管径时,最大爆炸压力主要受障碍物位置的影响,当障碍物与弯头间距小于6倍管径时,最大爆炸压力受混合气体自身燃烧特性与障碍物位置的共同影响。T型分岔管内障碍物与分岔口的相对位置对混合气体的燃爆特性有明显的影响,当障碍物位于分岔口之前时,混合气体的燃爆强度对氢气浓度的敏感性较高,且障碍物的位置与添加氢气的协同效应有利于增大两支管内的爆炸强度;当障碍物位于分岔口之后时,混合气体的爆炸特性对氢气浓度的敏感性较低,同时障碍物的位置效应对T2支管内的燃爆强度的影响较小,此时氢气浓度对T2支管内的爆炸强度起主导作用。