工业建筑中转炉添加钢水、铸造等生产过程中往往会散发的各种污染物（颗粒物、二氧化硫和一氧化碳）以及余热,表现为高温含尘烟气的形式,其物理特性是:温度高,浓度高。由于高温烟气温度较高且气流中大部分的粉尘颗粒粒径在1.0μm以下,本文将高温含尘烟气简化为高温浮射流进行处理。局部通风系统对上述高温污染气流的控制行之有效,适用于存在高温污染源的场所。目前,针对浮射流研究多集中在流场分布及经验公式的研究,但是对高温浮射流的涡结构研究较少。而更深刻的理解高温浮射流的涡结构可以为高温浮射流作用下局部排风系统的设计奠定理论基础。以高温浮射流的流场特性为主要研究对象,采用实验和模拟相结合的方法对以下内容进行研究分析:首先,本文采用大涡模拟对不同初始温度下浮射流（高温浮射流与较低温度的浮射流）形成的涡结构（涡环、螺旋涡等）及温度场的演变过程进行了分析,高温浮射流的流动特性会影响排风罩对浮射流的捕集;其次,在现有侧吸罩极限流量比计算公式的基础上,研究了侧吸罩水平宽度、安装高度、浮射流与环境温差等因素对极限流量比的影响,并给出了相应的修正公式;将结合CFD的BP神经网络用于侧吸罩的优化,使用MATLAB进行编程,建立适用于侧吸罩捕集效率预测的BP神经网络模型。主要结论如下:（1）对于Ar0=0.12（T0=30℃,V0=1m/s）较低温度的浮射流,其温度分布随着时间的推移呈现蘑菇状的形式,且具有轴对称的流动结构。对于Ar0≥4.83（T0≥400℃,V0=1m/s）的高温浮射流,在运动的起始阶段其温度分布呈蘑菇状的轴对称结构,随着浮射流向上运动温度分布表现出左右不对称的形状,随着时间的变化浮射流的形状会左右摆动,并且温度云图中出现了收缩断面,Ar0越大,浮射流收缩断面的位置越低。（2）浮射流表现出以反向旋转涡对为主的形式向流体下游区域运动扩展的流线特征,反向旋转涡对围绕浮射流主体两侧,浮射流温度较低时主要产生于浮射流运动的尾部。随着阿基米德数增大（Ar0增大到4.83）,在靠近浮射流出口区域也会产生反向旋转涡对,随着流体向下游运动,浮射流两侧会卷吸形成多个涡旋结构。（3）浮射流的流场中形成大尺度轴对称的涡环结构,并在流场中占主导地位,随着阿基米德数的增加（浮射流温度升高）,涡环数量增多,其涡旋强度增大,初生位置更靠近浮射流出口。对于Ar0≥4.83的浮射流,随着流动高度的增加,流场中的流体拉伸、生长,出现涡环的脱落,浮射流的涡结构呈现出螺旋涡、涡环等涡系形式。（4）现有侧吸罩极限流量比计算公式未考虑侧吸罩水平宽度的影响,侧吸罩安装高度的影响描述不准确,仅适用于污染气流与环境温差为0℃的情况。研究发现:当侧吸罩安装高度一定时,极限流量比随着侧吸罩水平宽度的增加呈递增的规律,侧吸罩安装高度越高其极限流量比随水平宽度的变化越大;现有极限流量比公式在侧吸罩在不同无因次安装高度下的计算结果与数值模拟之间的最大误差可达67%,需要对侧吸罩极限流量比的安装高度影响项进行修正;随着侧吸罩安装高度的增加,极限流量比随温度的变化曲线的斜率呈增加的趋势;通过分析侧吸罩极限流量比随不同影响因素的变化规律,对高温浮射流上部侧吸罩极限流量比计算公式进行修正补充,得到适用于高温浮射流的极限流量比拟合公式。（5）将结合CFD的神经网络算法用于侧吸罩捕集效率的预测,通过BP神经网络建立了侧吸罩各影响因素与侧吸罩捕集效率之间的映射关系,经过测试以及实验验证,该BP神经网络模型可以用于侧吸罩对污染物捕集效率的预测（适用条件:H/D=0～0.75、L/D=1～1.6、Δt=100～1200℃,U0=1～2.5m/s）。针对某一污染源强度,进行神经网络模型的仿真,对不同影响因素下侧吸罩的捕集效率预测值的变化情况进行分析,可以为侧吸罩的优化提供建议。