自然通风作为一种重要的空气调节手段,因其易于实施、零能耗、舒适度高等优点被广泛用于改善室内热、湿环境以及提高空气品质。自然通风主要由室内外压差驱动,压差既可由外界环境风引起,也可由室内外温差造成。由于建筑风环境具有不稳定性,当外界环境风形成的风压较小时,自然通风主要由热压主导。此外,经典的热压通风理论是建立在通风口远小于房间几何尺度的基础上,对于生活实际中的大开口自然通风场景,该理论模型的应用具有局限性。因此,对大开口热压驱动自然通风的气流特性进行研究意义重大。本文重点研究了双开口腔室热压通风的流动机制,将研究对象限定为准二维浮力驱动流。考察了上、下开口的尺寸对流动模式,中性面、分界面位置以及体积流量的影响。依据能量方程和质量守恒原理对不同流动模式进行理论分析,提出了适用于大开口的置换通风模型以及类置换通风模型。根据中性面、分界面与下部开口上沿的相对位置关系,又将置换通风模式细分为Ⅰ、Ⅱ两个模式。其中,置换通风模式Ⅰ的流动特点是中性面与分界面均高于下部开口上沿;模式Ⅱ的特点是中性面高于下部开口上沿,分界面低于下部开口上沿,但热空气始终不从下部开口流出。本文理论模型表明:对于热压驱动自然通风,在置换及类置换通风模式下,其分界面、中性面位置均与浮力源无关,只与通风房间及上、下开口几何尺寸有关。通过对不同流动模式的理论模型进行数值求解得到类混合通风（上部开口双向流）、置换通风模式Ⅰ、置换通风模式Ⅱ以及类置换通风（下部开口双向流）各动模式之间相互转变的临界条件,以及中性面、分界面和体积流量等参数与上、下开口尺寸之间的关系。求解结果表明:中性面随下部开口的增大呈现出先降低后升高的V型变化趋势;而分界面则随下部开口的增大先陡升,经平稳过渡后再缓慢升高。利用盐水实验对内部流场密度分布、分界面及流动模式进行了研究。首先,对于固定开口尺寸仅改变浮力源参数,考察相应的分界面位置,实验验证了热压自然通风下,分界面位置与浮力通量无关。随后,固定浮力源参数,通过改变上、下开口尺寸,定量研究了分界面高度随下部开口改变的变化规律,探究了不同流动模式间相互转变时上、下开口高度的临界条件,实验结果与理论模型预测吻合较好。利用CFD数值模拟对流经上、下开口的体积流量,中性面高度等物理量进行了研究。结果表明:室内中性面高度与热源功率无关,但换气量随热源功率的增大而增加。对于固定上部开口,随着下部开口逐渐增大,通风模式依次由类混合通风、置换通风转变为类置换通风,在此过程中,经下部开口流入的体积流量逐渐增大,经上部开口流出的体积流量先增大后减小。中性面高度随下部开口的增大呈现出先降低后升高的趋势。CFD模拟结果与理论模型预测较吻合,再次表明所提出的理论模型合理且具有较好的适用性。