合成气是一种主要组分是CO和H₂的气体混合物,它不仅是集成气化（气化-燃气-蒸汽）联合循环（IGCC）中煤炭气化的主要成分,同时还可以生产甲醇、二甲醚等新型燃料,在工业生产与使用中具有很大的发展应用前景。为了确保合成气在工业生产与使用中的安全性,本文研究了20L球形爆炸容器内合成气的爆炸,重点分析了合成气爆炸特性与惰性气体的添加对合成气爆炸特性的影响。本研究对20L球形爆炸容器实验设备进行了改进,根据分压配气法测试了不同实验条件下的合成气爆炸特性。本文首先对合成气爆炸特性进行了研究,测试了不同当量比与CO/H₂比率下合成气的爆炸特性,然后在爆炸条件下添加惰性气体N₂和CO₂,测试当CO/H₂比率为50/50时不同当量比条件下合成气爆炸特性的变化。论文主要从合成气爆炸压力、爆炸压力到达峰值时间、爆炸压力上升速率和爆炸指数等爆炸参数方面分析了合成气爆炸特性。实验结果表明:随着当量比的增加,合成气爆炸峰值压力与爆炸指数都是先增加后降低,在合成气当量比为1.2时,两者达到最大值,即爆炸危险度最大;当合成气中CO的体积分数低于H₂的体积分数时,爆炸到达峰值压力的时间随当量比的增加,逐渐减小;当合成气中CO的体积分数高于H₂的体积分数时,爆炸压力到达峰值的时间先减小后上升。当合成气的当量比保持不变时,增加合成气中CO的量,合成气爆炸压力增加;随着合成气CO/H₂比率的增,合成气爆炸到达峰值压力的时间上升,爆炸峰值压力增大,爆炸指数有所降低,爆炸危险程度下降。在添加惰性气体的情况下,随着惰性气体体积分数的增加,合成气爆炸压力逐渐降低,爆炸压力到达峰值时间增加,爆炸峰值压力减小,爆炸指数降低,爆炸危险程度降低;添加相同体积分数的CO₂与N₂,在延迟压力到达峰值时间、降低爆炸峰值压力和爆炸指数方面,CO₂作用总是强于N₂,并且在体积分数为20%时CO₂的抑爆效果优于N₂的特性最显著。本文通过实验研究与理论分析,得出了不同工况条件下合成气爆炸特性规律与惰性气体对合成气爆炸特性的影响规律,对工业应用中安全使用合成气提供理论基础与指导性意义。