羽流是影响火灾发展的重要因素,也是火灾动力学的重点研究对象。关于羽流特性,前人已经开展了大量理论推导和实验研究,但以往研究主要针对的是无风条件下的理想羽流。而在现实火灾发生的过程中,火羽流特性在环境风速的影响下会变得十分复杂。所以设计水平风作用下的羽流特性实验装置并开展实验研究更具现实意义。在探究燃烧特性、火灾发展规律的同时,还能够预测火灾危险性,组织有效的预防或消防方案。本文旨在通过设计一套水平风作用下羽流特性实验装置,采用实验与模拟相结合的方法,对水平风作用下的羽流特性进行研究。本文首先重点介绍了实验装置的设计思路和设计过程,实验装置的设计主要针对提供水平风速的低速直流风洞和数据采集系统两部分。低速直流风洞设计具体包括外形轮廓设计、动力段设计、稳定段设计、试验段设计。通过对数值模拟结果和实测数据进行分析,该风洞的流场质量符合本课题对低速直流风洞的基本要求,流场整体稳定,具有较好的均匀性。在对数据采集系统的设计中,通过编程实现了视频数据智能化采集,还可以对质量流量、质量损失速率、温度进行测量。整套实验装置可以为本课题及后续研究提供可靠的实验工况条件和准确的数据结果。其次,明确实验条件与数据处理方法,设计了水平风作用下羽流特性探究实验,分析了羽流热释放速率、温度分布、质量流量、火焰形态特征在不同风速、不同火源功率条件下的变化规律。结果显示:风速使整个燃烧过程质量损失速率增大,风速越大,整个燃烧过程时间越短;同一功率火源平均倾斜角度随着风速的增加而增大,倾斜角度的变化趋势与Thomas理论模型相契合;火羽流最高温度位置分布曲线的切线角度与水平风作用下火焰倾斜角度基本吻合,且与实际火羽流图像轮廓变化趋势基本吻合;在完全燃烧阶段同一水平高度的质量流量随水平风速的增大而增大。最终,使用FDS数值模拟软件对实验进行模拟,模拟结果与实验数据在变化趋势上基本一致。在数值模拟中,倾斜角度、温度、质量流量的变化规律依然满足实验得出的规律。该论文有图55幅,表6个,参考文献92篇。