作为受限空间火灾的一种,船舶机舱火灾具有发生率高、火灾载荷大、散热困难以及火势蔓延迅速等特点,极大的威胁着船舶的航运安全及人身安全。船舶机舱承载了船舶的动力源,其内部结构及机械通风复杂,并具有各类高压供油管路和动力机械设备,这可导致其火灾演变过程中易出现火焰钝体绕流现象,在一定程度上改变了火焰的传热和舱内流场的变化特性,进而影响机舱火灾发展变化过程。而目前机舱火灾的研究较多的采用空腔式受限空间,忽略了机舱复杂空间结构对火焰燃烧特性的影响。因此,本文针对不同横向通风气流和包含钝体的机舱环境条件,对油池火焰的燃烧、蔓延及钝体绕流特性开展实验研究。同时,在实验的基础上,进一步采用大涡模拟方法,对火焰绕钝体流动的结构变化规律进行数值模拟研究。本文的具体工作内容如下:（1）结合船舶机舱不同机械配风以及复杂空间结构的环境特点,设计了横向气流作用下含钝体油池火焰蔓延的实验平台。针对尺寸为80 cm×6 cm×5 cm的矩形油池,分别探究了静止环境和不同通风气流强度下（v=0 m/s、0.8 m/s、1.2 m/s、1.6 m/s、2.0 m/s以及2.4 m/s）含钝体油池火焰的几何形态、火焰燃烧及蔓延特性,并建立了适用于含钝体大尺度矩形油池表面火焰传播过程中火焰高度、火焰拖拽长度与风速、热释放率之间的耦合关系。研究发现:在矩形油池火焰蔓延过程中,含钝体火焰蔓延出现周期性“连续-绕流-破碎-收缩”燃烧现象。另外,不同通风气流强度下矩形油池火焰完全蔓延时出现火焰拖拽现象,并建立了含钝体火焰拖拽长度L’与弗劳德数Fr、密度比ρv/ρa之间的幂次级无量纲函数关系:L’=0.128Fr0.68（ρv/ρa）0.5（h/d）-0.13。此外,基于火焰间歇性分析法,重新定义了含钝体的油池火焰平均高度,在气流作用影响下,油池火焰在钝体背风面出现了火焰攀升现象,并由此建立了含钝体火焰平均高度hf/D与弗劳德数Fr和热释放率Qrec*之间的幂次级无量纲方程:hf/D=0.2842（h/d）（Fr）0.1（Qrec*）-0.48-0.4552。（2）针对大尺度矩形油池表面火焰蔓延传播的特点,进一步研究了单位面积燃料的质量损失率、油池表面温度分布以及火焰蔓延轨迹、瞬时火焰蔓延速率和平均火焰蔓延速率,深入揭示了钝体对大尺度矩形油池的火焰燃烧及其蔓延发展规律的影响。研究:含钝体油池火的质量损失速率变化受圆柱钝体的热反馈强化以及气流夹带限制的相互影响,钝体在一定程度上可以阻碍热波传播,而横向气流可促使热波向油池前部蔓延。另外,钝体具有稳定火焰的效果以及金属材料的热传导会加剧火焰燃烧,液体表面流可在钝体后侧形成周期性液相涡旋并出现局部热区,钝体后缘温度可达到大约260℃。此外,不同通风气流强度下瞬时火焰蔓延速率围绕直线段波动,并进一步建立了含钝体平均火焰蔓延速率与横向气流速度的二次方非线性关系。（3）基于上述实验环境,采用火灾动力学软件（FDS）,对复杂环境下的油池火灾进行数值模拟研究,并对火焰绕钝体流动结构变化、气流速度对含钝体油池表面火焰温度场和速度场的影响程度以及涡流运动变化规律进行探究。研究发现:在静止环境和不同通风气流强度下,完全蔓延的火焰均呈现相邻柱状的火焰形态。并且,随着风速增大,含钝体油池上方等速度面呈现由离散到近半圆再到椭圆的分布状态。不同通风气流速度下,钝体后缘均出现不对称的双涡结构。而随着气流速度增加,钝体后侧的双涡结构对称性和完整性得到提高。进一步标记涡核流动状态可知,在横向气流v=1.6 m/s时,双涡结构的涡核尺度大小最接近,而气流为v=2.4 m/s时,双涡在二维测量平面的空间位置最为靠近。此外,涡旋的脱落对于不同油池高度呈现不同的脱落状态,当气流速度均匀时,越靠近油池表面,涡旋数量越多、涡旋结构越复杂。并且火焰涡旋在钝体后缘处交替生成,涡旋“生成-脱落-生成”的一个完整周期时间约为3.6 s。与此同时,火焰旋涡在钝体后侧脱落后向油池后部移动且仍能存在和持续燃烧。