如今我国高速铁路的发展稳居世界第一,高铁运营总里程数更是超过了40000公里,推动着社会经济快速发展,这对高速列车的安全性能也提出了更高要求,在众多安全问题中,属火灾问题最值得关注,火灾是在高铁运行过程中最易发生、危险性最高、造成各方面损失最大的灾害之一。高速铁路的快速发展需要更加深入地、系统地研究高速列车车厢内火灾的温度特性,探索复杂风环境下的列车开口火灾的温度分布及演化规律,以此掌握对高速列车火灾消防安全疏散问题的最佳策略以及消防安全风险的科学评估方法,也是为中国的高速铁路未来的高质量发展提供安全技术上的有力支持。本文通过1:8的比例尺设计制作简化的模型实验,对狭长车厢腔室开口火灾内部温度分布特征做规律性的研究。从相似理论出发对模型列车火灾的环境风速、开口尺寸和火源热释放速率等关键参数进行设计,开展一系列的火灾实验。再基于经典的火灾动力学理论与前人在火灾研究中提出的无量纲模型,对高速列车室内火灾温度特性进行分析,得到环境风速、开口尺寸和火源热释放速率等因素对高速列车狭长车厢腔室开口火灾内部温度演化的影响机制,结果表明:最高温升随火源热释放速率的增长呈三段式发展。第一段,最高温度随火源热释放速率增高而直线上升,火焰在车厢内部稳定燃烧,此阶段为燃料控制阶段;第二段,在第一阶段的基础上增大火源热释放速率,车厢内最高温度不再升高反而慢慢下降,火焰在车厢内高频率震荡,开口处无火焰;命名为车内缺氧燃烧阶段。第三段,在第二阶段的基础上继续增大火源热释放速率,最高温升骤降,车厢内的火焰熄灭,开口处出现持续火溢流,命名为开口持续火溢流阶段。第二段和第三段均为通风控制。在纵向温度衰减中,其变化规律在燃料控制阶段与车内缺氧燃烧阶段相同,而在开口持续火溢流阶段与前两阶段存在差异。在燃料控制阶段,车厢内最高温升与通风因子大小和风速大小无关,根据前人以往研究中的腔室火灾最高温升规律模型,提出了在燃料控制阶段的最高温升预测公式;车内缺氧燃烧阶段与开口持续火溢流阶段,最高温升随火源热释放速率变化规律相似,根据前人经验公式建立了无量纲公式,其中无量纲火源热释放速率指数、无量纲开口因子指数在两阶段均为负数,无量纲风速指数在车内缺氧燃烧阶段为负数,但在开口持续火溢流阶段为正;提出车内缺氧燃烧阶段与开口持续火溢流阶段各自的最高温升无量纲关系式。基于通风受限空间的纵向温度分布模型目前已有广泛的研究,但在具有开口的狭长空间结构火灾中并不完全适用,各种开口条件下的实验数据也比较分散,综合本章实验数据与实验现象考虑认为需分段分析温度衰减规律。在燃料控制阶段及车内缺氧燃烧阶段,沿狭长空间结构火灾内部的纵向温度衰减与火源热释放速率无关,并且遵循无量纲顶棚下方温升与无量纲水平距离之间的指数关系;在开口持续火溢流阶段,建立了一个能够描述沿狭长空间结构火灾内部的纵向温度分布的指数函数,发现衰减速率与开口高宽比成幂函数关系。本研究聚焦于风环境下的具有侧向开口列车火灾的车厢内部温度分布及演化规律,丰富了具有侧向开口列车火灾安全的研究成果,对健全公共安全体系、减少生命财产损失、提升防灾减灾能力和保障人民日常出行具有重要意义。