楼宇灭火弹是一种以灭火剂为装填物的小型火箭弹,使用时由多旋翼无人机携带至指定火情位置进行发射,灭火弹通过自身的红外探测智能引信判断与火源的距离来控制引爆时间,将灭火剂释放在火场内完成灭火作业。本文以高层楼宇灭火弹为研究对象,通过理论设计和数值模拟的方法,对灭火弹的红外探测智能引信选型、总体方案设计、气动特性、外弹道与散布特性及灭火剂释放过程中的气固两相流特性展开研究。主要研究内容如下:（1）根据火箭弹的设计方法,依据指标要求,对红外探测智能引信进行合理选型,对灭火弹进行总体方案设计,建立灭火弹二维及三维物理模型,获得总体设计方案。利用FLUENT软件对灭火弹进行外流场数值仿真计算,研究其空气动力特性。仿真计算结果表明:在低马赫数下,灭火弹的外流场的压力和速度表现稳定,升力系数、阻力系数及俯仰力矩系数等参数的变化在合理范围内,灭火弹气动特性符合一般弹箭的气动规律。（2）依据低速滚转火箭弹运动特性建立灭火弹六自由度运动方程租,编写外弹道计算程序对灭火弹各弹道诸元进行计算来研究其外弹道特性,通过添加初始扰动,进行落点模拟打靶计算,对其落点散布进行分析。计算结果表明:在平射和斜射弹道下,灭火弹弹道表现良好,各弹道诸元表现正常;出射角和平射距离对灭火弹落点散布影响较大,密集度随着出射角和平射距离的增加而变大,不同的起始发射高度和模拟打靶次数对灭火弹落点散布几乎没有影响。（3）利用FULENT软件建立灭火剂颗粒的气固两相流数值计算模型,研究不同的颗粒释放时长与不同的颗粒释放初速对于灭火剂整体释放效果的影响。计算结果表明:随着释放时长的增加,颗粒释放区的长度明显增加,但颗粒中心区的浓度随之明显下降;随着颗粒释放初速的增加,颗粒释放区的宽度明显增加,但增加到一定程度后会出现浓度的断层,且断层的宽度会随着颗粒释放初速增大而变宽。综上而得,本文对高层楼宇灭火弹的总体研究结果在气动特性、外弹道特性、散布特性及灭火剂释放效果几个方面均符合设计要求。