船舶上通常带有大量燃油和货物等火灾危险源,附加值高,且往往漂泊在海上,一旦发生火灾,极易造成大量的人员伤亡和财产损失,带来严重的后果。因此,研究船舶火灾特征演化规律对于指导船舶火灾防护、设计、灭火具有重要的意义。本文采用理论分析和实验相结合的方法,围绕船舶甲板表面和内部舱室这两类典型火灾场景的灾害特性开展了以下研究:（1）实验研究了船舶外部不同温度环境和风环境下的煤油燃烧特性,结果表明:初温小于闪点,煤油池火的火焰蔓延速度与燃油初温成线性增长关系;超过闪点,则闪燃燃速和实际燃速会迅速升高。甲板表面及燃油初始温度低于60℃时,煤油池火的热释放速率、燃烧时间、燃烧热辐射特性不受初温影响。风环境对大尺度油池火燃烧速率产生显著影响,U<6 m/s时,两种燃料的稳定燃烧速率均随有效风速的增大而增大;U≥6 m/s时,则趋于平稳。基于全尺度实验结果,发展了一种由线性增加段和常数段组成的分段函数的风环境下大尺度油池燃烧速率计算通用模型。（2）全尺寸实验研究了船舶海洋环境风下大尺度池火温度场分布特性,结果表明:温度场受到环境风的强烈影响,火焰会倾斜,火焰倾斜但未贴地的情况下,风环境下大尺度火灾在Z=0高度上的径向温度分布仍满足高斯分布,其他高度可用偏高斯函数来描述。经典羽流模型对环境风作用下的大尺度火灾羽流中心线温度分布预测偏高,基于实验数据结果,对Mc Caffrey模型进行了修订,重新定义连续火焰区、间歇火焰区以及浮力羽流区的划分阈值,建立了可以较好预测环境风作用下羽流中心线温度的新模型。（3）理论与实验研究了单开口舱室火溢流行为与灾害参数,结果表明:挑檐条件下开口火溢流可分为“自由火焰阶段”、“火焰水平蔓延阶段”和“火焰溢出挑檐阶段”三个阶段。基于火焰扩展模型,建立了火焰高度,火焰蔓延区域和挑檐条件相关的隐式相关关系。针对不同无量纲溢出热释放速率Q（5）e*x2/5,开口中性面到挑檐的垂直高度和开口宽高比,建立了挑檐下方中心线（x轴）、外立面轴线（y轴）的三段式温度衰减模型。此外,将高斯分布函数应用于非轴线温度分布中,提出了新的特征长度p,作为高斯分布的拟合系数。随着挑檐增加,基于火焰高度模型建立不同挑檐限制条件下的热流密度分布模型,无量纲热流密度与归一化的竖向高度呈现较好的-5/3次方关系。（4）研究了机舱顶部多开口烟气溢流理论模型,根据中性面理论和机舱的区域模型,建立了顶部n个开口机舱在机械排烟和机械补风作用下的开口流动方程,得到了求解中性面高度的通用联立方程组,简化得到了机械排烟和机械补风作用下机舱多个相同开口都不发生烟气溢流的临界排烟量计算模型,并实验验证了该计算模型的有效性。在实际排烟量和临界排烟量较为接近时,开口处的内外压差非常小,极易受到外界风以及内部燃烧膨胀压的干扰,造成烟气间歇性溢出。为了形成较为可靠的开口溢流抑止效果,建议在实际应用中,在临界排烟量基础上取50%的冗余系数可以较为可靠地抑制烟气溢流,使得整个火灾燃烧过程中无烟气溢出。