细水雾灭火系统具有无环境污染、灭火迅速、用水量少、对防护对象破坏小等特点,目前被公认为是哈龙系列灭火剂的主要替代品。对于防治高技术领域和重大工业危险源的特殊火灾,细水雾展示出广阔的应用前景,具有很大的经济效益和社会效益。自1987年蒙特利尔(Montreal)公约签定订以来,细水雾灭火技术受到世界各国的重视,已成为当今国际火灾安全技术前沿的研究热点之一。目前,对细水雾灭火技术的研究主要是借助于模拟实验。但由于受到模型尺寸、流场扰动、人身安全和测量精度的限制,有时很难通过实验方法得到理想结果。此外,模拟实验较长的研究周期、巨大的经费投入以及实验场所的限制也极大地制约了细水雾灭火技术的应用和发展。随着计算机技术的迅速发展,数值模拟仿真在各个学科中得到得到了广泛的应用,已成为非常活跃的新兴学科和有力的研究手段。用计算流体动力学软件对细水雾灭火进行数值模拟研究,可以揭示灭火过程中的空间温度场分布、烟气流动规律和细水雾在火灾各时刻的作用等,与模拟实验研究相比,具有代价低、信息完整、研究周期短等优点,因此,将数值模拟和实验研究相结合必将成为将来研究细水雾灭火的主要手段。本文详细介绍了细水雾灭火系统的定义、起源、灭火机理及应用。以此为工程背景,开展了受限空间内细水雾与小尺度油池火焰相互作用的实验研究。采用热电偶测温系统和数码摄像机等测量了油池火焰的温度变化特性和燃烧场动态变化特征;定量研究了油池火的火源功率、喷雾气压及喷雾方式等因素对细水雾灭火过程的影响。在实验基础上,采用计算流体力学的方法(CFD),使用火灾动力模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对受限空间细水雾灭火进行了数值模拟。讨论了FDS火灾数值模拟的理论基础,建立了受限空间内细水雾与油池火焰相互作用的模型,得到了该过程中温度、组分浓度、燃烧速率等参数的变化规律。模拟结果和实验数据的物理趋势基本一致,验证了实验结果的合理性。