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本文利用定容燃烧弹系统进行了甲烷-空气预混层流燃烧实验，并根据火焰扩散理论利用MATLAB软件编辑火球半径识别程序，得到火焰半径、火焰拉伸率及火焰传播速度的变化规律。在开源软件OpenFOAM 中建立仿真模型并利用实验值进行校核。实验及仿真结果表明，火焰半径随时间几乎呈线性平稳增加，在化学计量比时半径最大且增长最快；同时拉伸率随半径增大以指数函数形式逐渐减小直至趋于平衡，在化学计量比时火焰受拉伸影响程度最大。仿真模型计算出的半径与实验值进行对比，结果误差在5％之内。此外讨论了阿伦尼乌斯公式中的温度指数值越大，火焰半径越大且增长越快，线性关系越明显。