FDS模拟火灾的实验研究

科学技术2010．7 75FDS 模拟火灾的实验研究于慧鸣鞍山市消防支队 辽宁 鞍山 114000【摘 要】本文使用FDS 火灾模型模拟火灾，分析建筑内发生火灾时，可燃物的数量对于烟气层高度、温度和能见距离的影响情况，得出危险指标与各影响因素之间的关系。

【关键词】烟气层高度 能见距离 FDS 火灾模型一、绪论由于当烟气层高于人眼特征高度（人眼的特征高度通常为1.3～1.8 m，我们取1.5 m），烟气层温度达到180 ℃时，则其产生的热辐射就会对人体造成不可恢复的烧伤；当烟气层高度低于人眼特征高度，烟气层温度达到115 ℃时，就会对人体构成危险。

本文使用FDS 火灾模型模拟火灾，分析建筑内发生火灾时，可燃物的种类和数量等因素对于烟气层高度、温度和能见距离的影响，得出危险指标与各影响因素之间的关系。

二、利用FDS 模拟火灾1、FDS 火灾模型简介FDS 火灾模型包括两大部分。

第一部分简称FDS4，是求解微分方程的主程序，需要用户创建文本来描述火灾场景；第二部分称SMOKEVIEW，可以直观的查看计算结果。

FDS 的输入文件分成三部分：第一部分为几何参数和网格的设置；第二部分为有关燃烧过程的设置，如燃烧时间、火源功率、通风口的设置等；第三部分为输出数据的设置，如某点或某个面上的温度、密度、混合组分在火灾过程中随时间的变化情况等。

2、FDS 模拟火灾 （1）参数设定为了准确地求解火灾的相关问题，设置基本参数如下：①设置烟的减光系数与能见距离之积C=1（系统默认值为3）。

对于发光物质来说C=8，对于反光物质来说C=3，但在性能化评估中为保守起见通常取C=1，因此，本文取C=1。

②室内温度为20 ℃；（2）火灾模拟图2.1 模拟火灾基本模型如图2.1所示模拟火灾的基本模型，建立两间尺寸均为4.0 m×4.0 m×4.0 m 房间，本文以房间1作为分析对象，设置床为火源且热释放速率稳定。

基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究3篇基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究1基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究随着现代建筑结构的迅速发展和建筑的高度增加，火灾对建筑结构的破坏性越来越大，而钢框架结构具有较高的强度、刚度和稳定性，成为高层建筑的主要结构形式。

然而，在火灾环境下，钢框架的抗火性能成为建筑安全的关键因素之一。

因此，本研究基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究，探索钢框架在火灾环境下的稳定性和热力学性能。

首先，本研究通过FDS软件模拟了钢框架在火灾环境下的温度场，并计算了钢结构的温度分布。

通过对温度场的分析，本研究发现，在火焰接触面和火场上方，温度分布较高，而在下部温度分布较低。

接着，本研究通过对钢框架的力学性能和热学性能计算，探索了钢框架在火灾环境下的稳定性。

采用ABAQUS有限元模拟软件对钢框架结构进行建模，模拟钢构件受火灾温度影响的力学性能变化。

研究发现，在火焰较强的区域，钢构件的强度和刚度逐渐降低，随着火焰的接触，钢构件的强度也逐渐减少。

最后，本研究面向钢框架的抗火性能提出了一些对策和建议，包括增加钢材的保温层和表面防火涂层，优化钢框架的结构设计，提高钢构件的抗火性能等。

这些对策和建议可以显著提高钢框架的抗火能力，从而保障高层建筑在火灾发生时的安全。

总之，本研究通过FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究，深入探索了钢框架在火灾环境下的稳定性和热力学性能。

本研究为钢框架的抗火设计提供了理论和技术支持，对于保障高层建筑的安全发挥了重要的作用本研究通过FDS模拟和有限元计算，深入探索了钢框架在火灾环境下的稳定性和热力学性能。

针对钢框架存在的抗火问题，提出了增加保温层、表面防火涂层以及优化结构设计等建议。

这些建议可以显著提高钢框架的抗火能力，为高层建筑的安全保障提供了理论和技术支持。

本研究成果对于促进建筑结构安全和防火设计发挥了重要作用基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究2基于FDS模拟温度场作用下钢框架性能化抗火研究随着经济的发展，建筑行业各种新型建筑材料种类繁多，其中钢结构得到了广泛的应用。

测温热电偶
消防水枪消防水枪
燃
烧
喷
嘴
燃烧喷嘴
200400600800
1 0000
204060
灭火时间/s
60°30°
90°120°150°不同水枪喷射角下热释放速率随时间的变化曲线
3）可以看出，在该火灾场景下，当火源的固定热释放速率大于有效消防水的吸热速率，燃气不断供应并被但由于受到水流冲击，火焰并不稳定，火源的热释放速率将在一个区间内波动；而当火源的固定热释放速率小于有效消防水的吸热速率，维持燃烧反应的热量逐渐减又由于水柱持续压迫火焰表面，使着火源与氧气的接触面积减少，导致火焰逐渐熄灭，热释放速率最终变为零。

可知，该场景下水枪喷射角与火源扑灭时间近似呈线性关系，即消防水枪的喷射角越大，扑灭火焰的时主要是在水流量一致的情况下，较大的水枪喷射角可使水雾的覆盖面积更大，降温效果更好，同时更好地
0100200300400500600700800
0-10
2010
40
3070
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60°30°90°120°150°
火源附近测点温度值/℃。

基于FDS的细水雾灭食用油火及综合体火灾数值模拟研究基于FDS的细水雾灭食用油火及综合体火灾数值模拟研究引言近年来，随着人们对食品安全的关注不断提高，食用油在人们的日常生活中扮演着重要的角色。

然而，由于油具火源误操作、电器故障以及其他人为或自然因素的错误使用导致的火灾事件仍然很常见。

这些火灾不仅给人们的生命财产安全造成威胁，更容易扩散为综合体火灾，导致巨大的经济损失和环境破坏。

因此，研究食用油火灾的灭火方法具有重要意义。

本文旨在通过数值模拟研究，评估FDS（火灾动力学模拟软件）在细水雾灭食用油火及综合体火灾中的应用效果，并探讨其在实际应用中的可行性和局限性。

方法首先，我们搜集了食用油火灾的相关实验数据，包括火源特性、燃烧产物和火势的相关参数。

然后，我们使用FDS软件对食用油火灾进行了数值模拟。

在模拟中，我们考虑了油锅与周围环境的传热传质过程，并结合实验数据进行模型的参数校正。

接下来，我们引入了细水雾灭火装置，对火源进行了灭火模拟。

细水雾灭火装置通过产生微小的水雾颗粒，将其喷洒到火源区域，从而降低火源温度，阻止燃烧链反应的发生。

我们调整了灭火装置的喷雾参数，如喷雾流量、喷雾角度和喷雾粒径，以寻找最佳的灭火效果。

结果与讨论通过数值模拟，我们观察到细水雾灭火装置对食用油火灾的灭火效果。

结果显示，当灭火装置的喷雾流量适中、喷雾角度合适、喷雾粒径足够小的情况下，灭火效果较好。

细水雾能够迅速降低火源温度，减少热辐射和燃烧产物的生成，有效防止火势蔓延和扩大。

然而，我们也发现细水雾灭食用油火灾的效果与多种因素有关。

例如，火源特性、环境温度和湿度、细水雾灭火装置的位置和数量等。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况调整灭火装置的参数和布局，以达到最佳灭火效果。

结论本研究使用了FDS软件对细水雾灭食用油火及综合体火灾进行了数值模拟研究。

通过模拟结果，我们发现细水雾灭火装置对食用油火灾具有较好的灭火效果。

然而，这一效果受到多种因素的影响，需要结合具体情况进行参数调整和装置布局。

基于FDS的核电站主储油罐间火灾数值模拟研究的开题报告一、选题背景核电站是一类非常重要的基础设施，主储油罐是其重要的储油设备之一。

一旦主储油罐发生火灾，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会影响核电站的正常运行和稳定性。

因此，深入研究主储油罐间火灾的发生机制、演变规律和灭火方法是必要的。

通过数值模拟的方法可以对主储油罐间火灾进行研究，这种方法不仅能够缩短试验周期，还能够控制试验条件，能够得到更精确的结果。

目前，CFD软件在消防领域得到了广泛应用，但是还缺少针对主储油罐间火灾的数值模拟研究。

二、研究内容本文拟采用FDS软件进行主储油罐间火灾的数值模拟研究，主要包括以下内容：1. 建立主储油罐间火灾数值模型；2. 对火灾的发生机理、演化规律和影响因素进行分析；3. 研究水雾灭火的效果和适用范围；4. 探究其他灭火剂的可行性；5. 验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

三、研究方法本文采用数值模拟方法进行研究，主要采用FDS软件进行模拟。

具体方法如下：1. 建立主储油罐间火灾的数值模型，包括火源、储油罐、管道和泵等设备；2. 设置模拟参数，包括火源参数、气体温度、密度等参数；3. 根据模拟结果，分析主储油罐间火灾发生的机理和演化规律；4. 研究不同灭火剂的效果和适用范围，包括水雾、露点水、惰性气体等；5. 验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

四、研究意义本文的研究意义在于：1. 提供主储油罐间火灾灭火方案的理论基础；2. 为消防部门提供事故预测和风险评估工具；3. 优化消防设备的配置和消防方案的制定；4. 为提高核电站安全性能提供参考依据。

五、研究难点本文研究的难点在于：1. 模型参数的选择与确定，包括火源参数和储油罐等设备的参数；2. 灭火剂的选择与适用范围的研究，包括水雾、露点水、惰性气体等；3. 数值模拟结果的验证和准确性的保证。

六、进度计划本文的进度计划如下：1. 2021年11月：完成研究背景和意义的阐述，确定研究内容和范围；2. 2022年1月：完成数值模拟软件的学习和熟练使用；3. 2022年3月：建立主储油罐间火灾数值模型，进行初始模拟；4. 2022年5月：研究主储油罐间火灾的发生机理和演化规律，探究不同灭火剂的效果和适用范围；5. 2022年7月：完成数值模拟结果的验证和准确性的保证；6. 2022年9月：完成论文撰写和答辩准备工作。

基于FDS的一起亡人火灾调查及场景重构作者：***来源：《今日消防》2020年第11期摘要：火灾场景重构对火灾事故调查人员认识火灾的发生、发展、蔓延过程具有重要意义，FDS软件是火灾场景重构最常用的软件。

本文结合一起亡人火灾事故的调查勘验过程，选取相关参数对该火场进行数值模拟，并对模拟结果进行分析，从而进一步验证了前期火灾事故调查认定的准确性。

关键词：汽车;电气火灾;危险性;实验1 火灾基本情况及调查认定安徽省某市发生一起自建房火灾，火灾造成母女2人死亡。

该自建房共三层，其中一层为家具店门面及展厅，建筑面积400平方米;二层为三间卧室，建筑面积70平方米;三层为阁楼，建筑面积70平方米。

起火时间为凌晨，建筑内共有4人，均分布在二层卧室，其中2人通过一层门面卷闸门逃生，2人未逃出在二层死亡。

1.2起火时间的认定（1）根据当事人自述，在夜里12点多在二层卧室闻到焦糊味，随后下楼查看，发现一层西侧开间内着火，自行扑救无法扑灭后报警。

（2）根据大队接警记录，大队的接警时间为0时26分。

（3）根据调取该起火建筑公路对面的监控录像，夜间0时9分05秒，该建筑一层卷帘门上方空隙处出现火光并逐渐变亮，0时16分火势变大并从卷帘门向外突破。

（4）根據调取电信部门的网络记录，位于该建筑一层的网络和电话的断线时间为0时16分42秒。

通过以上证据，结合火灾的发生发展蔓延规律，综合认定起火时间为夜间0时许。

1.3起火部位的认定（1）根据当事人自述，最先开始只在一层西侧开间发现火苗，其余部位尚未着火。

（2）建筑一层物品均已烧毁，二、三层部分物品受高温熔融。

建筑一层店面自西向东分为三个开间，中间开间堆放有大量家具板材，东侧开间堆放有床垫，西侧开间与中间开间用木板分隔。

（3）对比东侧开间与中间开间南侧立柱附近的铝合金门框，其中西侧烧损程度重于东侧，残留的门框东高西低。

（4）西侧开间与中间开间隔墙完全烧毁，仅靠近地面处有少量残留，隔墙表面的石膏板向西侧地面倒塌。

Research 研究探讨299基于FDS 的高层建筑火灾数值模拟问题探讨王亚升（陕西交通职业技术学院， 西安 710018）中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2020）01-0299-01摘要：本文对FDS 模型进行了分析，并对高层建筑火灾危害性进行了分析，以此使高层建筑火灾模型模拟对象得到确认，之后对高层建筑FDS 火灾模型进行了构建，最后对高层建筑各项模拟结果进行了叙述，以期为现代高层建筑防火提供借鉴。

关键词：高层建筑；FDS ；火灾；模型现代高层建筑应用了大量易燃、可燃的材料，以此使火灾发生的可能性出现大幅增加，同时可燃物燃烧过程中会产生毒害气体，并释放大量的火灾烟气，以此也会使建筑内部可见度降低[1]。

综合而言，高层建筑火场高温使人员在行动能力上受到较大限制，不利因素集合使火灾发生中的伤亡率极大。

基于此，对于高层建筑火灾内部温度分布的规律、烟气可见度、烟气蔓延规律、毒害气体浓度等火灾特点进行分析，以此为高层建筑火灾烟气防排烟、建筑疏散通道设计、消防扑救工作提供基础。

在大量实践中表明，FDS 软件能够对建筑结构火灾场景进行数值模拟，以此可作为火灾特点、建筑防火灾安全性能等的评价数据。

1 FDS 概述FDS 是美国开发的一项模拟程序，是将火灾流体运动为对象进行流动动力学计算的软件[2]。

这一软件使用的求解方程为低马赫数流动N-S 方程，方程主要受火灾浮力驱动影响，重点是进行火灾热传递及烟气的传递过程。

FDS 是开放性的程序，在实践中其准确性得到大量实证检验，在火灾领域中的应用极为广泛。

FDS 拥有大涡模拟及直接数值模拟两种模拟模式，其中的数值是以湍流控制方程为基础，对火灾中的流场、浓度场、温度场时间尺寸及空间尺寸精确的进行描述。

数值模拟方法在结果上是极为精确的，但是计算量也较大。

大涡模拟是将湍流瞬时运动分解成为小尺度、大尺度两种运动部分，大尺度则可通过微分方程来直接进行计算，小尺度可通过亚格子模型建设来实现模拟，以此使计算量得到极大简化。

基于FDS的宿舍火灾模拟分析1.宿舍物理参数及模型设计1.1宿舍尺寸宿舍尺寸为5m*4m*3m.宿舍内的可燃物为木头材质的床和椅子火源热释放功率为1500kw/㎡.1.2网格划分网格大小为X:40 Y:60 Z:30. 最小网格尺寸为0.1m*0.1m*0.1m 网格数为720002.模拟控制方案模拟时间为45秒，传感器建在门口高1.8米处，向下每0.4米设置一个传感器，有烟感和温感探测器。

3.模拟结果分析3.1温度分析表4.温度-时间曲线图1.温度图2.温度分析:由表4和两张温度温度图可以看出，在着火后的7秒时，室内探测点1的温度就能达到80°左右，这时已经超出人的课承受范围，在16秒的时间是，室内的温度快速的上升，在25秒时，室内的平均温度已经达到了60°。

也就是说在火灾发生的16秒内，人逃离房间受到火焰辐射热度的伤害是很小的。

25秒后，火势已经到了不可控制的程度，室内温度很高，由图2局部的温度可达到100°以上，这时人将会有生命危险。

因此，在室内发生火灾时，上方的温度会升高的很快，人在撤离货疏散时应匍匐行进。

3.2烟气浓度分析表5.烟气浓度-时间曲线图3.烟气浓度图4.烟气浓度分析：由表5的烟气浓度-时间曲线看出，从开始着火8秒的时间内，室内的烟气浓度几乎没有变化，但从9秒开始，室内的烟感探头1和2探测的烟气的浓度就开始快速的上升，到了20秒时，距地面1.8m到1.4m 的地方，烟气的浓度就有30％，这时的空气中的氧气就很少了，人的呼吸就受到了很大的影响，很多的室内火灾中人员的伤亡，大多数都是吸入了大量的烟气导致的中毒或者是窒息死亡的。

到了25秒之后，室内的烟气浓度达到了60％以上，此时室内的人员生还的可能性很低了。

而到了火灾后的29秒时，室内充满了烟气，人员无法逃生。

因此，我们可以清楚的看到，在火灾发生的16秒左右的时间，我们应弄湿毛巾，掩住口鼻，匍匐行进，避免吸入烟气，人员逃生存活的可能性还是很大的。

基于FDS的室内火灾模拟研究目录基于FDS的室内火灾模拟研究 ........................................ 错误！未定义书签。

基于FDS的室内火灾模拟研究 .. (1)目录 (1)1.引言 (2)2、FDS软件概述 (2)2.1 FDS软件介绍及发展 (3)2.2 Pyrosim相关简介 (4)2.3FDS特点 (4)2.4 FDS软件操作 (5)2.4.1 文件设置 (5)2.4.2 操作步骤 (6)3 室内火灾研究发展状况 (7)3.1 国外火灾模拟研究发展状况 (7)3.2 国内火灾模拟研究发展状况 (8)4 FDS软件建立模型 (9)4.1模型的建立 (9)4.2点火器和地板 (9)4.3热电偶的布置 (10)5模拟结果 (10)5.1热电偶 (11)5.2热释热率 (13)5.3结论 (13)6.结束语 (14)7 参考文献 (14)摘要：室内装饰材料在建筑物中得到越来越广泛的运用，大多数室内装饰材料都是可燃甚至易燃材料，从而使其成为潜在火源并增加了建筑物的火灾荷载。

基于大涡模拟理论的FDS模型模拟了室内火灾中的温度和热释放率，结果证明运用FDS软件模拟室内火灾是可行的。

关键词：室内火灾FDS 火灾模拟1.引言室内火灾是指烧损室内可燃物的现象。

室内火灾如果得不到好的控制就有可能发展到某些防火分区或整个建筑火灾，随着人们生活水平的提高，各式各样的室内装饰材料如雨后春笋般出现。

建筑装饰材料因其美观的效果在建筑物中得到了越来越广泛的应用。

通过分析火灾过程中的重要参数，如热释放速率和室内温度，证明了用FDS对室内建筑装修材料的火灾特性的研究是很可靠的[1]。

2、FDS软件概述近年来，受益于计算机技术的飞速发展，火灾数值模拟技术也在其原有的基础上得到了进一步提升。

火灾本身是一个非常复杂的过程，根据所模拟的现象、研究层次和研究方法的区别，当前应用于火灾研究方面的数值模型主要有专家系统(Expert System)、区域模型(Zone Model)、场模型(Field Model)、网络模型(Network Model)和混合模型(Hybrid Model)L29[2]。