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3、TIME命令 (1)T_END参数设置模拟持续时间,单位为s,默认值1s。
(2)若&TIME T_END=0/,FDS只执行场景的初始化工作,生成模型文件 供Smokeview显示,不进行模拟计算。
4、MESH命令:设置计算区域 计算区域(doman)由矩形区域(mesh)构成,矩形区域剖分为多个矩形单元 (cell)。
&MESH IJK=40,30,30, XB=0,4,0,3,0,3/
注:y轴和z轴网格的数值应为2l3m5n,具体如下:
2 3 4 5 6 8 9 10 12 15 16 18 20 24 25 27 30 32 36 40 45 48 50 54 2160 64 72 75 80 81 90 96 100 108 120 125 22128 135 144 150 160 162 180 192 200 216 225 240 243 250 256 270 288 300 320 324 360 375 384 400 405 432 450 480 486 500 512 540 576 600 625 640 648 675 720 729 750 768 800 810 864 900 960 972 1000 1024
&VENT MB=XMIN, SURF_ID='OPEN'/ &VENT MB=XMAX,SURF_ID='OPEN'/ &VENT MB=YMIN, SURF_ID='OPEN'/ &VENT MB=YMAX,SURF_ID='OPEN'/ &VENT MB=ZMAX,SURF_ID='OPEN'/
前处理 场景文件
模拟计算 结果文件
后处理
Notepad
FDS
Smokeview Excel、Origin
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场景文件(输入)应包含的信息
➢计算区域及网格大小 ➢建筑的几何形状 ➢火源设置 ➢边界条件 ➢输出控制
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二 、场景文件的格式
1.场景文件为纯文本文件,扩展名任意,FDS使用手册建议采用 job_name.fds。
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(3)SURF_ID、 SURF_IDS、 SURF_ID6参数 设置物体的属性
&OBST XB=2,4,1,4,0,2,SURF_ID='FIRE'/
&OBST XB=2,4,1,4,0,2 SURF_IDS='FIRE','INERT','INERT' /
顶面 INERT:默认边界条件,固定温度20℃。 思考:INERT边界条件如何导热?
等同于 &SURF ID='FIRE' HRRPUA=1000/ &VENT XB=1,2,1.5,2.5,0,0,SURF_ID ='FIRE'/
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四、FDS的网格设置
1.影响计算时间的因素
▲计算机性能(CPU、RAM等)
▲火灾场景
*网格数量 *火灾荷载 *建筑布局 *模拟时间
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5.命令各参数及参数值间可用空格或逗号隔开。逗号输入时输入法应为英文状 态。
6.场景文件由命令HEAD开头,命令TAIL结束。文件中的其他命令无先后次序之 分。
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三、FDS的基本命令
&HEAD &TAIL &TIME &MESH &OBST &SURF &VENT
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1、HEAD命令 (1)CHID参数:指定输出文件的名字,默认值为FDS模型文件的文件名。
&HEAD CHID='test‘ /
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(2)TITLE参数:用于描述场景,60字符以内,可以为汉字。
&HEAD CHID='test', TITLE='教学示例场景文件'/ 2、TAIL命令:表示文件的结尾,无参数。 无此命令时,光标应移至下一行。
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FDS假设:
✓低速流动:小于0.3马赫
✓矩形网格
✓指定热释放速率:此时计算精度80%~90%
✓燃烧模型:混合分数模型,适合于燃料控制型火灾, 通风控制型火灾计算精度不高
✓辐射模型:有限容积法求解辐射方程RTE,远距离辐 射计算精度较差
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一、FDS火灾模拟的基本过程
1200 1000 800 600 400 200
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
时间/S
&SURF ID='FIRE',HRRPUA=1000, /
&RAMP ID='fireramp', T= 0.0, F=0.0 / &RAMP ID='fireramp', T= 5.0, F=1.0 /
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6、火源设置 SURF命令中的HRRPUA参数用于设置火源,其单位为KW/m2。
&SURF ID='FIRE' HRRPUA=1000/
&OBST XB
=1,2,1.5,2.5,0,0.5,
SURF_IDS ='FIRE','INERT','INERT'/
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名称
体育馆 体育馆 地铁北京站 档烟垂壁 地铁杨思站 地下商场 中庭火灾
网格数 /万 184.3 184.3
191.4 60
125.6 48.5 10.8
HRR
模拟时间 运行时间
备注
/MW
/s
/h
25
728
189.2
t2火
8
900
117.2
t2火
2
370
29.3
t2火
2.5
&OBST XB=1.0,1.1,1,2,0.0,0.1 MULT_ID='stair‘ COLOR='BLUE'/
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(3)DXB参数:同时设置3个坐标的 偏移量,请自行分析和练习。
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8、HOLE 命令:删除物体OBST的一部分
(1)XB参数表示需要删除的部分;
&OBST XB=2.0,2.2,0,3,0.0,3.0,COLOR='GREEN'/ &HOLE XB=2.0,2.2,0.3,1.3,0,2.1/
RAMP_Q='fireramp'
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7、MULT 命令:重复创建物体 (1)DX、DY、DZ参数 分别表示X、Y、Z轴的偏移量
(2)N_LOWER、N_UPPER参数 重复创建物体的个数
注:需和OBST配合使用。
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&MULT ID=‘stair’,DX=0.1,DZ=0.1 N_LOWER=0 N_UPPER=15/
——比表面积,通常0.12~0.18m2/kg。
C值≥0.07时为燃料控制型火灾, C值<0.07时为通风控制型火灾。
火灾按通风状况的分类
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火灾模型
(公式、方程)
求解微分方程 编制火灾模拟软件
建立火灾场景 计算、整理结果 火灾的模拟过程
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模拟分类
模拟类型 经验模拟 半物理模拟 物理模拟
2.场景文件由描述场景的一系列命令组成,命令由一个或多个参数组成, 命令和参数均用大写字母。技术手册列出了常用的27个命令。
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3.每个命令由符号“&”开头,由符号“/”结尾。 每个命令可占一行或多 行,命令的注释可使用汉字。
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4. 参数的值可为整数、浮点数、字符串和逻辑值 (.TRUE.和.FALSE.)
模拟方法 经验公式 常微分方程组 偏微分方程组
模拟工具 经验公式 区域模型 场模型
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■防火设计 ■火因调查 ■灭火指挥
火灾模拟的应用
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FDS火灾模拟技术目录
Ⅰ 火灾模拟的过程
Ⅷ 计算结果的输出
Ⅱ 场景文件的格式
Ⅸ 通风
Ⅲ FDS的基本命令
Ⅹ 粒子及其应用
Ⅳ FDS的网格设置
侧面
底面
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&OBST XB=2,4,1,4,0,2,SURF_ID6= 'FIRE','INERT',’HOT' ,’COLD’,’BLOW’,’INERT’/
x 2 x 4 y 1 y 4 z 0 z2
(4)TRANSPARENCY参数设置物体的透明度,该参数的范围:0~1。0表示完 全透明,1不透明。 该参数必须和颜色参数共同使用。
技术手册建议: &OBST XB=2.0 ,2.2 ,0,3,0.0,3.0,COLOR='GREEN'/ &HOLE XB=1.99,2.21,0.3,1.3,0,2.1/
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(2)HOLE命令只能用于内部物体,不能用于MESH命令形成的外部边界。