浅谈FDS火灾模拟软件和应用

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1、word格式文档天津理工大学安全检测课程学习报告浅析FDS火灾模拟及应用现状姓名：张志魁学号：123140301学院：环境科学与安全工程学院专业：安全技术与工程_班级：2012级研究生_专业整理word格式文档2013年9月1日浅析FDS火灾模拟及应用现状摘要：FDS（FireDynamicsSimulator）是火灾模拟中一款重要的软件，它根据建筑和火灾的特性，以简单直观的形式动态的显示出火灾发展的全过程，并通过计算获得较为准确的火灾信息的相关参数，例如，烟气的流动，有毒气体的浓度，温度场的分布以及热辐射等

2、。本文概述了FDS在不同建筑和火灾场景中的应用现状，并结合相关火灾实例证明FDS火灾模拟软件在较为可信的准确性，另外，对FDS在火灾模拟方面提出了笔者的相关意见和建议。关键字：火灾模拟；FDS；应用现状0前言近些年，计算机技术的飞速发展，引导了科学领域的各个方面，成为科研深讨中不可或缺的工具。其中，计算机模拟和仿真技术已经成为火灾科学研究重要手段，各种火灾模拟软件也在不断的涌现,比较有名的火灾模拟软件有FDS,CFAST和FA3等[1]。FDS(火灾动力模拟)是由美国国家标准局建筑火灾研究实验室开发的基于场模拟的

3、火灾模拟软件,在火灾安全工程领域中应用十分广泛[2]。FDS是一个由CFD(计算流体力学)分析程序开发出来的专门用于研究火灾烟气传播的模型,可以模拟三维空间内空气的温度、速度和烟气的流动情况等[1]。1FDS计算步骤FDS火灾模拟软件包含FDS和SomkerView2部分。FDS是软件的主体部分,主要完成模拟场景的构建和计算,而SomkerView是FDS计算结果后处理程序,它既能处理动态数据也能显示静态数据,并将这些数据以二维或三维形式显现出来。模型的输入数据包括:空间环境温度,建筑内物品的燃烧性质,灭火系统的

4、影响,烟气的性质,是否考虑某些障碍物的影响,为收集有用数据所需的模拟时间,网格划分(计算精确度),所需要测量的数据类型及位置,火源种类及初始温度等。FDS计算结果二维数据随时间变化的数据输出格式为OfficeExcel程序格式,可以通过各种数据处理软件进行处理。三维图形直接通过SmokeView的程序进行处理,并可得到动画效果短片在FDS中,可以设置“切片”,或贯穿整个控制体的断面,通过这个断面或切片可以使用户直观地观察气体内的温度分布、毒气分布、烟气分布，图一描述了FDS和Smokeview使用的基本流程：使用

5、FDS和Smokeview的一般步骤:①建立一个FDS输入文件case-name1d2ata。FDS的输入文件包括以下信息:计算域的大小、数字栅格的大小、计算域内物体的几何形状、火源的设定、燃料类型、热时放速率、材料的热物性、边界条件等。②运行FDS,然后FDS生成一个或多个输出文件。FDS专业整理word格式文档的输出参数主要是密度、温度、压力、热释放率、燃烧产物的浓度、混合分数以及热流和辐射对流等。计算中想要得到什么参数的数据,在哪个位置的数据,计算前必须在输入文件中提前设定,一旦开始计算就无法进行更改。FD

6、S数据的输出主要有以下几种形式:a、以在计算区域内任何位置设置测点,获得所需参数在该位置随时间的变化趋势。b、获得任意位置二维平面各种参数的变化。c、得到特定参数在三维空间内的等值面图。d、获得某一特定时间内所设定参数的静态数据,这些数据可以用二维或三维图片的形式表现出来③运行Smokeview来分析由第2步产生的输出文件,运行Smokeview可以双击文件case-name1smv或直接在命令行键入SmokeviewCase-name1Smokeview。Smokeview也可以用于创建新的障碍物和修改原来障碍

7、物的属性,这种对障碍物的修改将被保存在一个新的FDS输入数据文件case-name1data里。2FDS的应用现状随着2000年美国国家标准与技术研究院（NIST）发布并开放火灾动力学场模拟软件FDS。该款软件被广泛的应用在火灾科学的研究上，它能够较为准确的展示各种建筑和不同条件下火灾的发展状况，能够较为准确的提供有关火灾发展过程中不同时期的火灾相关参数[3]，对于火灾控制和人员疏散具有实际的指导意义，现阶段该软件主要应用以下建筑和火灾场景。赵哲等[4]专业整理word格式文档关于地下商场的人员疏散的数值模拟中，

8、指出地下建筑具有相对封闭性，与外界的换热通风十分困难，因此其消防安全要求往往高于地面建筑。针对某大型商业街即将开业的地下商场进行人员疏散的安全性研究，通过设定一处火源，利用火灾场模拟和人员疏散模拟软件“FDS+EVAC”对商场设置两处出口与三处出口的疏散情况进行模拟计算，将结果与人员必需疏散时间进行对比，得到较优的疏散口分布设计。从疏散模拟来看。位于城市核心商业区的地下商