多火焰燃烧是指多个非连续火焰在相互作用下燃烧的一种特殊火现象,常见于森林、城市及工业火灾中。多火焰燃烧包含复杂的火焰相互作用,极可能引发火焰合并、飞火及火旋风等极端火行为,显著增加火灾危险性及复杂性。与气体或固体燃料火焰不同,油池火燃烧需要热量反馈维持液体燃料挥发,与此同时从周围卷吸空气。油池火的空气卷吸往往会促进对流热量反馈,并影响辐射及导热热量反馈,这种相互耦合机制显著影响油池火的燃烧进程与特性。以往相关研究主要集中于单一油池火。对于多油池火源而言,火点尺寸D、间距S及数量,均会对空气卷吸与热量反馈的耦合作用产生影响,随之造成燃烧特性的复杂变化。对这一重要问题的深入认识,是有效应对多油池火源的火灾威胁的基础。为此,本文对多油池火源的燃烧特性进行了系统的实验与理论研究。分别采用自由燃烧系统及稳定燃烧系统进行多油池火源实验,前者更接近实际场景但稳态时段较短,后者则可以形成长时段的稳态。采用正庚烷及乙醇比较燃料类型的影响。此外,还对火点尺寸D、间距S及数量的影响进行了系统研究。研究结果综述如下:基于自由燃烧系统的正庚烷多油池火源实验结果表明:中心与外围油池火的热量反馈相互促进和空气卷吸相互竞争是同时存在的。对于层流多油池火源,中心及外围油池火的准稳态平均燃烧速率均随着S/D的减小而单调增加,体现了热量反馈增强的主导机制。而对于湍流多油池火源,燃烧速率及轴向温度速度的演化规律与火焰合并紧密相关。对于未合并场景,准稳态平均燃烧速率及轴向温度速度均随着S/D的减小而稳定增加;而对于完全合并场景,燃烧速率及轴向温度速度均随着S/D的减小先增加后降低,热量反馈增加与空气卷吸受限的相互竞争作用是主要原因。对于完全合并的多油池火源,其轴向温度速度可以采用修正的总热释放速率进行归一化拟合,并与单一油池火的经典McCaffrey曲线符合较好。理论分析及基于稳定燃烧系统的正庚烷及乙醇多油池火源实验结果表明:中心火焰的空气卷吸与热对流,以及外围火焰的火焰倾斜均取决于中心和外围油池火的燃烧速率差。对于空气卷吸不受限的多油池火源,中心油池火的燃烧速率和热量反馈均随着S/D减小而单调增加;而对于空气卷吸受限的多油池火源,辐射、对流及导热热量反馈速率和系数均随着S/D呈非单调变化。此外,本文研究结果揭示并阐释了多油池火源的通风受限燃烧现象。对于发生通风受限燃烧的多油池火源,过余的未燃燃料蒸汽向外溢出,显著影响了多油池火源的近场径向速度分布,并同时减弱对于中心油池火的导热热反馈。对于不发生通风受限燃烧的多油池火源,径向速度分布类似于单一油池火。对于对流主导的多油池火源,本文基于滞留层理论发展了中心油池火的燃烧速率关系式,与实验数据符合较好。最后,本文研究结果还表明,多油池火源的火焰合并判据取决于燃料类型。由产烟量较大的燃料构成的多油池火源相比于产烟量较小的多油池火源具有更大的合并临界S/D,较高的燃烧速率及火焰高度是主要原因。