船舶火灾是世界上最难扑救的火灾之一,机舱位于船舶底部,且属于高大空间的一种,发生火灾事故后更是难以控制。为了明确船舶机舱火灾特性以及防排烟设置对烟气控制的影响,在全尺寸船舶机舱模型(22.4m×12m×14m)中对密闭船舶机舱中不同面积的油池火灾、不同的机械排烟补风组合对烟气控制的影响进行了实验研究。实验结果表明:(1)机舱密闭时,油池面积的增大(0.5 m~2—2.0 m~2)会导致燃烧速率增加即单位面积火源功率增大。(2)对比分析羽流温度实验结果与经典羽流模型(理想羽流模型、Heskestad模型以及McCaffrey模型),发现三种模型在预测封闭空间羽流温度分布时都存在一定的误差,为此,结合理论分析与实验研究提出了适用于封闭空间内的分区羽流模型。(3)基于理想羽流模型和质量守恒,针对密闭机舱发展了考虑了温度影响的烟气层填充规律预测模型,对前人推导得出的模型进行了修正。(4)单侧补风时,存在着最佳补风速率,使得控烟效果最好。初始增加补风速率可以使烟气层温度降低、沉降速度变慢,有利于控制烟气;但是补风速率过大会导致烟气的填充速度变快,控烟效果变差。(5)综合考虑补风位置对火源上方温度分布、顶棚温度分布、墙侧竖直方向温度分布以及烟气层填充高度的影响,发现补风位置在底层时可达到最好的控烟效果。论文对密闭船舶机舱火灾特性和烟气控制进行了研究,对密闭船舶机舱的温度的分布规律和烟气层的填充规律有了更深入的认识;另外,明确了补风口位置和补风速率对烟气控制的影响,为设置最佳的补风方式、排烟方式提供依据。