21世纪,随着工业化发展对能源需求量的不断提高,人们迎来了新的化石能源高耗时期。石油作为一种主要的化石能源,其衍生产品(燃油)被广泛应用于军事、工业、交通等领域。这些油类燃料普遍具有易燃、易爆、燃点低、燃烧热值高的特征,一旦泄漏发生火灾,将会造成巨大的人员伤亡和财产损失。大多数燃油泄漏火灾是在有风条件下发生的,很容易形成油池火燃烧。因此,开展有风条件下的池火燃烧实验研究,对于认识这类火灾的特征有着重要的意义。本文在城市地下空间火灾重点实验室搭建了柴油池火燃烧实验平台,利用直流式低速风洞为实验提供了稳定的风场条件,并利用多种测量仪器来测量记录不同工况条件下的参数值。根据获得的实验结果,分别对水平风作用下池火燃烧特性及羽流特性参数进行理论研究。具体研究工作包括:针对水平风作用下池火燃烧特性研究,主要是池火火焰长度、火焰倾角、燃烧速率及热释放速率四个方面。(1)考虑到水平风对池火的扰动作用,引入了无量纲参数Hr对池火火焰几何特征进行描述。研究发现,当0<Hr<0.34时,水平风对火焰长度起促进作用;当Hr>0.34时,则起抑制作用。通过对实验数据的拟合处理,得到了水平风作用下柴油池火平均火焰长度、平均火焰倾角关于Hr的关系式,并得到平均火焰倾角关于无量风速u*的关系式。(2)对无风和有风条件下池火燃烧速率随时间的变化规律进行了对比分析,并通过数据拟合获得了m"windy/m"still与ua/D的指数函数关系式;(3)通过比较分析确定了火源热释放速率的计算方法,即火源热释放速率是基于燃料的燃烧速率计算获得,并通过数据拟合获得了Qwindy1/Qwindy2与ua1/ua2的指数函数关系式。针对水平风作用下池火羽流特性参数研究,主要是羽流形态、羽流质量流率、温度及竖向流动速率四个方面。(1)根据FDS模拟结果发现,水平风作用下池火羽流横截面形状从近似圆形逐渐向肾形发展,并引入了横流中紊动射流的研究思想对这一变化过程进行分析。(2)在了解水平风作用下池火羽流形态特征和理想羽流模型推导过程的前提下,作出新的条件假设,建立了水平风作用下池火羽流特性参数的预测模型。(3)将模型计算值与实验值进行对比,分析误差产生的原因,从而验证了模型的准确性。