二十一世纪以来,伴随着中国经济的大发展,国家对于石油的需求程度逐年提高,石油的战略储备水平也在逐年提高。然而,在石油化工产业的生产、储存、运输和使用等场所,液体燃料泄漏事故时有发生。泄漏后的燃料会发生持续的大面积的扩散,在遇到点火源被引燃后,便会引发流淌火。由于泄漏燃油的流淌特性,它造成的破坏和污染面积相对更大,快速蔓延的火焰会对周围设施和人员构成极大威胁。因此,深入研究流淌火蔓延行为和传热机理,对流淌火灾的防控具有重要的参考意义。为了准确分析流淌火蔓延行为、流体动力学特性及传热机制,自行设计了小尺度水平流淌火实验平台。通过改变正丁醇的流速、流动方向和下垫面导热系数,开展了一系列水平定常流淌火蔓延实验,对定常流淌火蔓延特性和传热过程进行了分析。利用两台数码相机对流淌火蔓延过程进行实时监测,分别获得火焰的俯视图像和侧视图像,通过对火焰图像的处理计算可以得到火焰高度、火焰脉动频率、流淌火蔓延速度等动态参数。同时利用红外热像仪和热电偶测量了油面附近温度分布,为准确分析传热过程提供了基础数据。本文的研究工作具体如下:分析了未燃正丁醇水平流淌动力学特征。将正丁醇燃料的水平扩散划分为未稳定的早期扩散阶段和稳定后的定常流动阶段。对早期扩散过程中的油膜进行了详细的力学分析,发现油膜主要受到重力、惯性力、表面张力和摩擦阻力的作用,且连续泄漏正丁醇燃料流动主要经历了“重力-惯性”扩散阶段和“重力-粘性”扩散阶段。建立了定常流动液体燃料的流动模型,发现正丁醇泄漏速率和流速满足幂函数关系,流速和油层厚度的平方根满足线性关系。研究了正丁醇水平定常流淌火蔓延动态特性。通过流淌火蔓延速度、流淌火蔓延与燃料扩散的相对速度（V_f-u）、火焰高度和火焰脉动频率等参数来表征水平定常流淌火蔓延动态特性。根据流速和流动方向在不同阶段表现的作用效果将其划为四个阶段,随着流速增加,逆流流淌火蔓延分为:（Ⅰ）抑制蔓延阶段;（Ⅱ）无法蔓延阶段;顺流流淌火蔓延分为:（ Ⅲ）加速蔓延阶段;（Ⅳ）火焰脱离阶段。逆流条件下,火焰高度随流速增加保持不变;而顺流条件下,（ Ⅲ）和（Ⅳ）阶段火焰高度均随流速增加而逐渐降低。无论是顺流还是逆流,流淌火火焰前锋以“跳跃”、“回缩”和“爬行”交替变换的方式脉动传播。揭示了下垫面热损失对正丁醇水平定常流淌火蔓延速度的影响规律。对油面纵向温度分布和轴向温度分布进行分析。根据温度分布特征和火蔓延速度特征表现,将水平定常流淌火蔓延划分为两个阶段:当泄漏速率Q<141.5ml/min时,流淌火蔓延取决于表面流的预热作用和燃料流动的拖曳作用,称为低泄漏速率传热主控阶段;当Q≥141.5ml/min时,流淌火蔓延主要取决于燃料表面的无滑移边界拖曳作用,称为高泄漏速率强制流动主控阶段。开展了不同下垫面（导热系数:不锈钢<黄铜<铝合金）正丁醇流淌火蔓延实验,发现低泄漏速率阶段,无论顺流还是逆流,不锈钢下垫面的流淌火蔓延速度最快,其次是黄铜,铝合金最慢;即低泄漏速率阶段,流淌火蔓延速度随下垫面导热系数的增大而减小;该阶段,无量纲速度(u_x-u_alu)/u_alu随泄漏速率增加而减小。高泄漏速率阶段,仅顺流时,能够发生流淌火蔓延,且流淌火蔓延速度与下垫面类型无关;这表明随着泄漏速率增加,下垫面热损失的影响逐渐弱,强制流动的影响逐渐增强。建立了正丁醇水平定常流淌火蔓延表面流传热模型。发现无论顺流还是逆流流淌火,表面流长度均随泄漏速率增加而增加。顺流时,表面流速度随泄漏速率增加而增加;而逆流时,表面流速度随泄漏速率增加而减小。建立了定常流淌火蔓延表面流传热模型,定量计算了表面流总热流、液体温升显热和流淌槽下垫面及侧壁的热损失,发现模型计算结果与实验数据十分吻合。对于小尺度的流淌火灾,液体燃料的蒸发潜热可以忽略,液体温升的显热和流淌槽下垫面及侧壁的热损失占表面流总热流的80%以上。