随着隧道工程的日益增多,特别是特长铁路隧道的不断涌现,隧道内发生火灾事故的概率也随之上升。一旦列车在特长铁路隧道内发生列车火灾,其疏散救援将非常困难,严重的还将会造成极其恶劣的社会影响。因次,对特长铁路隧道火灾烟气蔓延特性及危害性的研究具有十分重要的意义。本文主要对隧道火灾烟气蔓延的过程及列车安全运行疏散的问题进行了数值模拟研究,并结合理论分析及试验数据,建立了防火设计中关键参数的计算公式。论文的主要研究成果和结论如下：(1)从能量守恒理论出发,建立了坡度对隧道火灾参数影响的理论模型,结合数值模拟与模型试验数据分析,获得了坡度铁路隧道火灾影响的机理。(2)通过数值模拟及模型实验研究了隧道火灾烟气的蔓延规律,结合理论分析建立了隧道火灾烟气逆流层长度与隧道坡度、火源强度、隧道断面等相关参数的关系式。(3)对控制隧道火灾烟气逆流的临界风速进行了理论分析,导出了临界风速的理论计算公式,并通过模型试验数据确定了计算公式中的未知系数。所导出的临界风速公式结构简单、未知参数容易确定,便于对临界风速的预测,可以用来推广使用。(4)分析了不同火灾情况下Kurioka最高温度模型的有效性,获得了Kurioka最高温度模型的适用范围,并对Kurioka最高温度模型进行了修正,给出了一个能普遍应用的隧道拱顶附近最高温度预测模型。(5)讨论了列车以不同速度携火灾安全运行疏散,车及车内人员达危险状况的条件。给出了列车以不同速度携火灾运行疏散的可用安全疏散时间及可安全运行疏散的最大距离。为今后列车火灾人员疏散开辟一条新的途径并为之提供理论支持。相比公路隧道和城市地铁隧道而言,我国在铁路隧道火灾安全研究方面还不够完善,相关的防灾救援条例还比较粗糙。因此,本文的研究成果将为铁路隧道的防灾设计及人员疏散方案的制定,提供有价值的参考。