天然气管道在储存运输的过程中,由于各种原因会发生泄漏。如果遇到明火往往会形成喷射火灾、爆炸等严重事故,造成巨大的经济损失,其中喷射火灾发生频率高且造成的破坏也非常大。火灾燃烧现场通常存在大量建筑和机械设备,障碍物的位置会使火焰燃烧特性发生变化。因此研究障碍物与火焰的相互作用,对降低火灾造成的后果有重要的意义。基于理论研究,本文设计并搭建了小尺寸喷射火实验平台,制作出不同尺寸大小的障碍物,开展了一系列小尺寸的模型实验。根据实验研究的目的,详细探讨了不同工况下障碍物与火焰作用的抑制效果。研究发现,火焰与障碍物作用过程中,会出现不同程度的形变,减小火焰的燃烧面积,有效阻挡火焰在水平方向的传播;障碍物高度越高,对控制火焰传播的效果越好,但随着障碍物高度的增加,后方温度和辐射下降幅度减小;障碍物宽度越小,可燃气体扩散到障碍物后方的涡团浓度越大,容易在后方加剧燃烧使温度升高,而障碍物后方温度较低,并且小于没有障碍物的情况;随着障碍物与泄漏孔间距的增加,在轴线方向的温度变化呈先增大后减小的规律,最高温度分布区域约为火焰长度的40%~50%。障碍物交错布置时,障碍物前方所产生的温度比平行放置时增加40%,障碍物后方温度增加53.2%,交错障碍物大大提高了火焰湍流强度,并且增加了周围火焰的温度和辐射,所以在实际环境中,应该避免环境中的障碍物交错布置。其次采用数值模拟方法,模拟采用PDF非预混燃烧模型和κ-ε湍流模型。对实验工况进行了有效性验证,得到模拟结果与实验结果吻合较好。并采用数值模拟对障碍物条件下火焰的传播特性进行了深入研究,定性研究了障碍物的高度、宽度、与泄漏孔间距对火焰燃烧特性的影响规律,为量化分析障碍物对喷射火的控制效果奠定了理论基础。此外,本文得到了在无障碍条件下火焰长度与佛罗德数的修正公式,并对辐射计算模型进行了公式验证,得到线源模型与实验值能够有很好的吻合,最后对有障碍物时火焰长度进行讨论,得到有障碍条件下火焰的长度公式。