本文理论分析了仓室溢流的分段流动和卷吸特点，针对现有的溢流描述方法存在不完善之处，全面分析并发展了多方程双段溢流MEDP模型，给出了二维线形羽流和轴对称羽流区域的虚源位置、双段过渡的临界转换高度的求解公式，得到了仓室自由发展溢流在近域和远域的质量卷吸速率、特征半径、中心线温度等溢流特征量的基本数学描述方程。通过全尺寸实验和数值模拟，验证了自发展溢流模型的准确性和合理性。 　　本文通过全尺寸实验的方法对小室安全设计方面的问题进行了研究分析，实验研究了BareCabins中的火灾增长特性和有毒气体产生规律；实验说明小室火灾的增长过程与通风因子、烟气层的热反馈和火源尺寸间存在着耦合关系；当燃烧达到通风控制的临界状态时，实际与理论空气需求比φ要大于1，指出确定是否发生通风控制时，应该考虑到φγ共同的影响。同时本文通过全尺寸实验研究了FullCabins中的消防控制有效性的问题，说明按照规范设计小室排烟量和喷水条件仍有不妥之处，并进一步通过增加机械排烟量和改变喷头类型与工作压力而开展了实验，获得了更好的灭火和控烟效果。