自然通风是利用空气的温差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气,合理的建筑设计可增强室内的自然通风,在改善室内环境热舒适性、提高空气质量的同时,达到节能减排的目的。本文通过盐水实验,利用流体的相似性原理动态模拟室内空气热环境的置换流动,结合实验流场内置换流动稳态的盐水分层环境的分布情况,利用光强获取流场灰度图像,在将图像灰度通过插值法转化为密度分布特征,来确定流场内密度分层的高度。在确定高度的同时,还考虑了相机视角的影响以及虚拟源点位置的影响,利用纯羽流卷吸系数确定中间分层卷吸流量的大小。同时,文中还对多羽流近似解进行了推广,讨论了室内多热源分布的情况下第一分层高度的位置,为室内空间有效开口面积提供理论预测。具体研究结果表明:（1）具有上下开口的受限空间内两点热源驱动的置换流动,根据盐水实验及喷嘴参数确定虚拟源高度,并修正羽流B2通过第一分层界面后的受迫流动,建立了考虑真实边界条件的理论模型。当流动达到稳定状态后,对实验结果与理论预测进行了比较。研究结果表明,无量纲分层界面的位置由箱体几何参数A*/H~2、两个热源浮力源强度B1与B2的比值以及羽流卷吸特性决定。下部分层流体密度等于环境流体密度,上部两个浮升层流体密度是热源强度的函数。（2）盐水实验经过虚拟源位置修正后,分层界面理论高度下降,而实验测量高度增加。当较弱羽流进入上部流体层时,会在分层界面处卷吸上部流体进入中间层,导致中间层高度增加。利用不同卷吸公式计算分层界面位置,与实验结果进行比较,并对产生差异的原因进行了分析。无量纲有效面积在0.0018至0.0146范围内,当ψ大于0.2时,无量纲界面高度ξ1的变化并不明显。（3）从双羽流近似解和实际解对比拓展至多羽流近似解的理论解决方案,推导出受限空间内部存在n个不等的浮力源B1＜B2＜…＜Bn的密度分层情况,且空间内部第一分层界面高度即周围环境的分层厚度可以用浮力通量表示出来,与该空间内部浮力源的分布无关。（4）当模型空间置换流动达到稳定后,分层界面高度只由有效面积决定,利用简化公式近似求解无量纲高度ξ1,并与理论均值进行了比较。理论分析表明,当空间内部羽流强度差别不大时,无量纲高度ξ1与羽流强度比值无关,只是有效面积的单值函数。