fds命令

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1. 运行FDS

在dos下,进入输入文件job_name所在的目录,然后键入以下命令即可:

fds4 < job_name.data

2. FDS命令行格式

1.以“&”开头,以“/ ”结尾。

2.每一行都由一个命令标识字符串后跟一些参数构成

如:

&PDIM XBAR0=-.30, XBAR=0.30, YBAR0=-.30, YBAR=0.30 , ZBAR=1.2 /

一:描述初始条件

1.HEAD 定义输入输出文件名

格式:&HEAD CHID=’sample’, TITLE=’A Sample Input File’ /

1) CHID 定义了所有和输入文件相关的输出文件的名字,其值不多于30个字符

2) TITLE 对输入文件的进一步描述,其值不多于60个字符

2. TIME 设定模拟时间

格式:&TIME TWFIN=10,DT=0.1 /

1)TWFIN (Time When FINished) :设置模拟结束的时间,在建模过程中将其设为0,可以快速检验模型的正确性。

2)DT 设置迭代的时间步长,若迭代不收敛可以将其调小。

3. PDIM 设定计算域

格式:&PDIM XBAR0=-.30,XBAR=0.30,YBAR0=-.30,YBAR=0.30,ZBAR=1.2 /

1)定义了点(XBAR0,YBAR0,ZBAR0)和(XBAR,YBAR,ZBAR)所确定的一个矩形计算域,即通过矩形域的两个相应的对角点来定义计算域。单位为米。

2)XBAR0,YBAR0,ZBAR0 的默认值为0。

3. MISC 定义全局变量

格式:&MISC SURF_DEFAULT=’CONCRETE’,REACTION=’METHANE’, TMPA=20,

DATABASE=’c:\nist\fds\database4\database4.data’ /

1) 定义一些全局参数

2) 是fds唯一的可调用数据库文件的命令

3) 决定程序执行LES还是DNS,默认为LES,若执行DNS应加入参数DNS=.TRUE

4) SURF_DEFAULT:指定表面默认材质,默认为’INERT’(惰性表面) 5) REACTION:指定燃烧的化学计量模式,默认为’PROPANE’(丙烷)

6) TMPA:指定环境温度,默认为20

7) TMPO:指定计算区域外部的温度,默认为20

8) NFRAMES:指定Thermocouple 数据, slice 数据, particle 数据,和boundary 数据的输出频率。这些数据每隔TWFIN/NFRAMES秒输出一次,默认为1000

9) U0, V0,W0:指定进入计算区域的初始风速,默认为0

二.描述实体和火灾

6. SURF 定义边界条件

1) 定义流场内所有固体表面及开口之边界条件

2) 默认的边界条件是’INERT’(惰性表面),在MISC行用SURF_DEFAULT参数设置。

3) 每个SURF行均有一个边界条件标示ID,主要对边界条件进行标识。

4) SURF只对边界条件进行定义,具体应用到那一个固体表面或开口由OBST或VENT命令通过边界条件标识ID来定义。在OBST或VENT命令行引用边界条件时用参数SURF_ID。

7. REAC 定义燃烧反应

1) 定义具体的燃烧过程的化学计量参数

2) ID:字符串,标识燃烧反应

3) NU_O2, NU_H2O, NU_FUEL, NU_CO2:碳氢化合物燃料理想的化学计量系数,默认为丙烷的化学计量系数。

4) MW_FUEL:燃料的分子量(g/mol)

5) SOOT_YIELD:烟产量占总燃料的质量比率

6) CO_YIELD: co产量占总燃料的质量比率

7) EPUMO2:消耗单位质量的氧所释放的能量

8) RADIATIVE_FRACTION:辐射能占总能的比率

例:

&REAC ID=’WOOD’

SOOT_YIELD = 0.01

NU_O2 = 3.7

NU_CO2 = 3.4 NU_H2O = 3.1

MW_FUEL = 87.

EPUMO2 = 8850. /

8.OBST 创建实体

&SURF ID=’FIRE’,HRRPUA=1000.0 /

&OBST XB=2.3,4.5,1.3,4.8,0.0,9.2,SURF_IDS=’FIRE’,’INERT’,’INERT’ /

1) XB:描述实体。实体由长方体的两个对角点(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)描述,XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2;

2) SURF_ID:描述边界条件,其值为某边界条件的ID(在SURF行描述),意即引用边界条件ID来确定所建实体表面的边界条件。

3) SURF_IDS:由三个边界条件ID组成,分别表示所建实体的上表面、周边表面、下表面(top,sides,bottom)的边界条件。

4) SURF_ID6:由六个边界条件ID组成,分别表示所建实体的X1表面,X2表面,Y1表面,Y2表面,Z1表面,Z2表面上的边界条件。

5) 在此行加上:PERMIT HOLE=.FALSE.,可以禁止在OBST创建的实体上开孔

9.HOLE:在实体上创建开孔

&HOLE XB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2 /

1)XB:XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2,所创建开孔的大小,创建的开孔可以作为门或窗等。

2)所创建的开孔厚度可以大于实体厚度.

例:&OBST XB=1.0,1.1,0.0,5.0,0.0,3.0 /

&HOLE XB=0.99,1.11,2.0,3.0,0.0,2.0 /

3)T_CREATE, T_ REMOVE.在此行可以加上这两个参数,表示在程序运行过程中开孔的创建时间和消失时间。两个参数的值均为时间。

4)HEAT_CREATE:为一字符串量,表示在此字符串所标识的热探头动作时创建开孔。

例:&HOLE XB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2,HEAT_CREATE=’heat2’ /

&HEAT XYZ=3.2,4.4,6.8,ACTIVATION_TEMPERATURE=74.,

RTI=100.,LABEL=’heat2’ /

在热探头’heat2’动作时创建开孔。 10.VENT:创建表面或在表面上创建开孔

a) 主要用来描述依附于实体上的表面(没有厚度,只是一个平面)和计算区域的外部墙体(没有厚度)

b) XB:XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2,其中必须有某一坐标方向的两个坐标值相同,因为VENT所描述的是平面。

c) CB:在描述计算区域的外部墙体时,可用CB代替XB,CB的值为一字符串,须从以下字符串选取:XBAR0,YBAR0,ZBAR0,XBAR,YBAR,ZBAR。

d) VENT的一个特例就是可以用来设置风扇。

10.设定火源

火源一般由SURF语句和OBST和VENT语句描述,SURF语句描述火源的性质,如热释放速率等特性,OBST或VENT语句描述火源的位置及面积。

a) 用OBST描述火源:在用OBST所创建的实体表面设定火源

例(1)&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

OBST XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,6.0,SURF_IDS=‘FIRE’,‘INERT’,‘INERT‘/

(TOP,SIDES,BOTTOM)

例(2)&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

&OBST XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,6.0,SURF_ID6=‘FIRE’,‘HOT’,‘COLD’,

‘INERT’, ‘INERT’,‘INERT’/(X-,X+,Y-,Y+,Z-,Z+)

2)用VENT描述火源

例:&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

&VENT XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,5,SURF_ID=‘FIRE’/

3)设定随时间变化的火源

&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=500,RAMP_Q=‘TEST’/

&VENT XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,5,SURF_ID=‘FIRE’/

&RAMP ID=‘TEST’,T=0.0,F=0.0/

&RAMP ID=‘TEST’,T=10.0,F=0.2/

&RAMP ID=‘TEST’,T=30.0,F=0.6/

&RAMP ID=‘TEST’,T=50.0,F=0.8/

&RAMP ID=‘TEST’,T=90.0,F=0.9/

&RAMP ID=‘TEST’,T=100.0,F=1.0/

&RAMP ID=‘TEST’,T=110.0,F=0.8/ &RAMP ID=‘TEST’,T=140.0,F=0.5/

&RAMP ID=‘TEST’,T=160.0,F=0.2/

&RAMP ID=‘TEST’,T=180.0,F=0.0/

此火源在100秒时达到最大值500,随后开始减弱直至熄灭。

11.实体或表面的着色

a) 着色和SURF相关联(通过SURF_ID)的表面

在SURF行加上RGB参数即可:

例:&SURF ID=’UPHOLSTERY’,...,RGB=0.0,1.0,0.0 /

b) 为所确定的实体和表面单独着色

在OBST和VENT行加上参数COLOR或RGB,COLOR为一字符串,可选值为’RED’, ’BLUE’, ’BLACK’, ’YELLOW’, ’GREEN’, ’MAGENTA’,

’WHITE’,’CYAN’ 或 ’INVISIBLE’

三:喷淋装置和火灾探测器

10.SPRK:设置洒水喷头

&SPRK XYZ=3.0,5.6,2.3, MAKE =’sprinkler_make’,ORIENTATION=1,0,0 /

1)XYZ:设置喷头的具体位置

2)MAKE:字符串量,指定喷头的各个参数所在的文件,其值即为文件名。

3)ORIENTATION:指定喷头的喷淋方向,默认值为(0,0,-1),即-Z方向

4)T_ ACTIVATE:设定喷头的动作时间(s)

5)T_ DEACTIVATE.:设定喷头的关闭时间(s)

6)ROTATION:若喷头喷出的水滴是非轴对称的,可用此参数设置旋转喷洒的方向,其值为一度数,默认值为0。

7)可以在PART行设置喷头的喷洒频率

8)如果喷淋系统是干式系统,可在PIPE命令行用参数DELY描述延迟时间,在一FDS的输入文档中只允许有一个PIPE命令行。

11.HEAT:设置感温火灾探测器