FDS5课件2.ppt

FDS火灾模拟技术目录 FDS模型： FDS是计算流体动力学（CFD）模型； FDS主要用于火灾中的烟气流动与热传递计算； FDS只能用于低速（0.3马赫）流场的计算； FDS历史： 2000，第一版 2001，第二版 2002，第三版 2004，第四版 2007，第五版 FDS用途： FDS开发的目的是解决消防工程的火灾问题，同时它也是研究火灾动力学和燃烧的基本工具。FDS能模拟下列现象： 火灾生成热量和燃烧产物的低速输运过程 气体和固体表面的辐射及对流换热 固体燃料的热解 火灾蔓延和火焰传播 喷淋、感热探测器和感烟探测器的启动 喷淋系统的喷洒运动及水对火的抑制 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 FDS输出： 全局参数：热释放速率、喷头及探测器的启动时间、通过开口和固体的质量流及能量流 气体参数：温度、速度、浓度、燃烧产物浓度、能见度、气压、单位体积的热释放速率、单位体积的水滴质量。 固体参数：温度、热流量、燃烧率、单位面积的水滴质量 一、火灾模拟的基本过程 前 处 理 模拟计算 后 处 理 Notepad FDS Smokeview Excel、Origin 场景文件 结果文件 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 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。 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。 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。 4. 参数的值可为整数、浮点数、字符串和逻辑值 （.TRUE.和.FALSE.） 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。 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。 三、FDS的基本命令 HEAD TAIL TIME MESH OBST SURF VENT 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‘ / （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。 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）。 （1）XB参数设置矩形区域范围。 MESH IJK=50,30,40, XB=0,5,0,3,0,4/ 注：采用MESH命令设置的区域为一封闭区域，并没有门窗等对外开口。 （2）IJK参数设置x轴、y轴和z轴的网格数。 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 24 25 27 30 32 36 40 45 48 50 54 60 64 72 75 80 81 90 96 100 108 120 125 128 135 144 150 160 162 180 192 200 216 225 240 243 250 256 270 288 300 320 324 360 375 384 400 405 432 450 480 486 500 512 540 576 600 625 640 648 675 720 729 750 768 800 810 864 900 960 972 1000 1024 5、OBST命令：设置物体 （1）XB参数设置物体的位置与尺寸 OBST XB=1,2,2,2.5,0,0.5/ OBST XB=1,2,2