火灾科学是一门现代新兴的交叉学科,目前关于火灾科学主要有两种研究方法,即实验研究和数值模拟研究。在学习与参考国内外研究方法与理论的基础上,本文主要完成了两部分工作:(1)针对公安部沈阳消防研究所大空间火灾实验室建立了监控系统。(2)参考了国内外的火灾源模型与烟气模型的基础上建立了小空间火灾的热辐射模型。大空间火灾实验是目前火灾科学研究的一个重要组成部分,本文第一部分针对沈阳消防研究所的大空间火灾实验室监控要求,提出并实现了利用上位机与PLC结合的实验室两级监控系统设计,文中分别针对系统硬件和软件的设计与功能实现做了较详细的描述,给出了硬件控制电路的结构原理图,讨论了软件系统的功能设计与实现,给出部分相应的操作画面。监控系统的实际应用表明该监控系统能可靠地对实验数据进行采集与分析,可方便地对系统的电力参数、自动负载与现场设备进行调整和控制。监控系统达到了设计要求,为大空间火灾实验室的安全有效运行提供了保证。本文第二部分的主要内容是在参考国内外火源与烟羽流模型的基础上建立了小空间火灾的热辐射模型。文中分别介绍和讨论了火源模型,烟羽流模型,以及在火场分析中常用的蒙特卡洛统计计算法,并通过能束吸收计算,结合火源和热烟气在空间中热辐射通量叠加技术,建立了简化的小空间火灾热辐射模型。通过晴纶地毯在小空间燃烧的实验数据—温度验证了模型可以较好地符合实际空间中某一微面温度的变化过程,在一定程度上说明了该模型能够反映小空间火灾的发展变化规律。最后在模型数据结果的基础上进行数值拟合得到了实验中一微元面温度随时间变化的曲线,计算了该微元面温度在火灾增长期开始后到达燃点的时间。