浅析FDS火灾模拟软件及应用
关于fds的学习交流

通过实践操作和案例分析,深入了解FDS在实际应用中的效果和优 势。
如何参与FDS的开源社区和贡献自己的力量
参与开源项目
积极参与FDS的开源项目,贡 献自己的代码、测试用例或文 档,为社区的发展做出贡献。
参与社区讨论和活动
加入FDS的社区论坛或参加线 下活动,与其他用户和开发者
交流心得,分享经验。
FDS的性能优化
索引优化
通过合理使用索引,可以提高 FDS数据库的查询速度和数据检
索效率。
查询优化
通过优化查询语句,减少不必要的 计算和数据检索,可以显著提高 FDS的性能。
缓存技术
利用缓存技术可以减少对数据库的 访问次数,提高FDS的性能和响应 速度。
FDS的安全性和可靠性
数据安全性
01
FDS采用多种安全措施来保护数据的安全性,包括用户认证、
FDS的数据类型和操作符
总结词
了解FDS的数据类型和操作符有助于更有效地使用FDS。
详细描述
FDS定义了一些数据类型,如off_t、size_t等,用于表示文件偏移量和字节大小。此外,FDS还定义了 一些操作符,如seek()、read()、write()等,用于执行文件和套接字的操作。这些操作符的使用方式 取决于具体的操作和数据类型。
• 定期备份代码和模型,使用版本控制工具(如Git)管理代码变更,避免数据丢失 或混乱。
FDS在实际项目中的应用案例
案例1:建筑火灾模拟 • 使用FDS模拟某高层建筑的火灾蔓
延情况,为灭火方案提供决策支持。 案例2:工业安全评估
• 对某化工厂的工艺流程进行安全评 估,利用FDS模拟潜在的火灾、爆 炸等事故场景。 案例3:交通规划优化
FDS4火灾模拟及其应用

科技论坛FDS4火灾模拟及其应用王新颖(安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001)火灾是人类所面临的最严重的灾害之一。
随着我国经济的深入发展,城市各类建筑的增多,虽然社会各部门做了大量的工作,但火灾发生率仍在不断的增高,火灾防治工作整体形势仍然十分严峻。
近年来计算机模拟技术在性能防火设计中得到广泛的应用。
火灾计算机模拟的重要部分是场模拟。
场模拟软件FDS 为研究火灾动力学和燃烧过程提供了有效工具,为建筑防火性能化设计提供参考数据。
FDS 模拟软件是美国国家标准研究所(NIST)建筑与火灾研究实验室(BFRL )开发的产品,它是一个对火灾引起流动的流体动力学计算模型。
通过对火灾场景的模拟,以简单直观的形式动态显示出火灾发生的全过程,并在计算过程中获得较准确的火灾相关参数,如温度场分布,烟气流动及热辐射等。
1FDS 的特点及优势1.1流体动力模型。
FDS 对于低速、热驱动流的定量计算使用那维尔-斯托克斯方程(粘性流体方程),其侧重于火灾产生的烟气和引起的热传导。
湍流通过大涡流模拟(LES )的Smagorinsky 来处理。
如果基础的数值表足够清晰,则可进行直接数值模拟(DNS )。
1.2燃烧模型。
对大多数应用来说,FDS 使用一个混合物百分数燃烧模型。
混合物百分数是一个守恒量,其定义为起源于燃料的流动区给定点的气体百分数。
所有反应物和产物的质量百分数可通过使用“状态关系”———燃烧简化分析和测量得出的经验表达式由混合物百分数推导出。
1.3辐射传输。
辐射传热通过模型中的非扩散灰色气体的辐射传输方程解决,在一些有限的情况下使用宽带模型。
方程求解采用类似于对流传热的有限体积法,因而,命名为“有限体积法”(FVM )。
1.4几何结构。
FDS 将控制方程近似为在直线的栅格上,在指定矩形障碍物时与基础网格一致。
1.5边界条件。
给定所有固体表面的热边界条件,以及材料的燃烧特性。
通常,材料特性储存于一个数据库中并可用名称调用。
FDS全面课件FDS软件的使用特制材料

contents •FDS软件概述•FDS软件安装与配置•FDS软件基本操作•FDS软件高级功能•FDS软件在特制材料中的应用•FDS软件使用技巧与注意事项目录该软件基于计算流体动力学(CFD )和火灾科学理论,用于模拟火灾的发展和烟气运动过程。
FDS广泛应用于建筑火灾安全评估、火灾研究、应急疏散演练等领域。
FDS(Fire Dynamics Simulator)是一款由美国国家标准技术研究所(NIST)开发的开源火灾模拟软件。
火灾场景建模FDS支持创建复杂的建筑和火灾场景,包括房间、走廊、楼梯、门窗等元素的建模。
火灾模拟FDS能够模拟火灾的发展过程,包括火势蔓延、热量传递、烟气生成和扩散等。
数据输出与分析FDS提供丰富的数据输出选项,如温度、速度、浓度等参数的时空分布,以便进行后续的数据分析和可视化。
01020304开源免费高精度模拟灵活性可扩展性获取FDS软件安装包01安装前准备02执行安装程序03安装完成后,启动FDS 软件,进入软件界面。
选择或创建一个用于存储FDS模拟文件和结果的工作目录。
根据实际需求,设置模拟的时间步长、网格大小、边界条件等参数。
导入或创建需要模拟的建筑物或场景的模型文件。
启动FDS软件设置工作目录配置模拟参数加载模型安装失败无法启动模拟结果不准确软件崩溃或无响应常见问题及解决方法界面介绍主界面菜单栏工具栏状态栏模型视图区属性栏新建创建一个新的FDS模型文件。
打开打开一个已存在的FDS模型文件。
保存保存当前FDS模型文件。
打印撤销重做剪切复制粘贴删除提供新建、打开、保存、另存为、关闭和退出等文件操作命令。
文件菜单提供撤销、重做、剪切、复制、粘贴和删除等编辑命令。
编辑菜单提供缩放、旋转、平移和视图重置等视图操作命令。
视图菜单提供层叠窗口、水平平铺和垂直平铺等窗口管理命令。
窗口菜单提供测量距离、角度和面积等工具命令。
工具菜单提供软件帮助文档和在线支持等帮助命令。
帮助菜单用户界面定制快捷键设置插件开发030201自定义功能宏命令使用宏命令创建宏命令编辑宏命令调用脚本编写与调试脚本编辑器脚本语言支持提供专门的脚本编辑器,具有语法高亮、自动补全等功能,提高编写效率。
浅析汽车自燃及FDS应用

浅析汽车自燃及FDS应用安全工程李艳梅摘要:近年来,汽车自燃事故的数量持续上升。
汽车自燃直接危及到乘车人的生命财产安全,并对汽车木身造成毁灭性的损害。
为此,对汽车自燃事故的原因进行探究,及如何预防,并分析FDS的应用原理,探究是否可用于汽车自燃。
为汽车自燃的分析模拟提供一个新的思路。
关键词:汽车自燃原因分析FDS原理结合应用1 引言随着我国经济的高速发展,机动车辆数量也与日剧增,在给人民带来极大方便的同时,也产生了各种安全隐患。
其中,汽车自燃便是近年来高频发生的一种现象。
根据消防部门的统计,我国每发生的汽车自燃事故数量相当可观。
汽车自燃事故,一方面,给乘车人的生命及车辆本身带来毁灭性的损害。
另一方面,因着火车辆具有一定的危险性,其它车辆不敢经过事发地点,往往会造成较严重的交通堵塞,尤其是自燃事故发生在市区时,交通堵塞现象更为突出。
因此,对汽车自燃原因的分析探究及预防、解决汽车自燃问题,很有必要。
但目前很少有学者利用分析软件对汽车自燃进行模拟。
本文首先分析汽车自燃原因提出预防措施,然后分析FDS应用方法,最后探究是否可以将FDS应用于汽车自燃的分析。
2 汽车自燃原因分析汽车自燃主要分为五方而的原因:电路故障,油路破损,高温条件、润滑条件差,冷却系统故障。
2.1电路故障2.1.1线路短路。
有关部门曾对机动车的自燃事件进行过统计分析,因电线短路引起的自燃占60%以上,且主要集中在车龄较老的车上。
车载电子线路多集中在发动机舱中,由于发动机工作的缘故,舱内温度长期处于较高的状态,且振动频繁,因此很容易引起电子线路老化和线路接口松动。
并且电线胶皮2.1.2进水。
当车辆由于某些部位的渗水或者出现冷凝水,使线束处于水区域内,水因毛细现象通过线路运动到连接器,如果电器元件密封小良,水就会进入到电器元件中,对电器元件产生损坏,以致于导致汽车自燃的发生。
2.1.3电路破坏。
现在许多车主都会给新车加装防盗器、音响、CPS和车载电台等,这些作业都将涉及到车辆电路的改动,如果不到专业维修店去进行,便会给汽车自燃的发生隐患。
浅析FDS火灾模拟与应用

第6卷第4期2008年12月水利与建筑工程学报Journal of Water Resources and A rchitectural EngineeringV ol.6No.4Dec.,2008收稿日期:2008 09 08 修回日期:2008 09 18作者简介:于 群(1981 ),男(汉族),辽宁鞍山人,硕士研究生,主要从事建筑结构抗火性能的研究。
浅析FDS 火灾模拟与应用于 群,刘 畅,张 亮(沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168)摘 要:FDS(F ire Dynamics Simulator)是火灾模拟中的一个重要软件。
它根据建筑和火灾的特性,通过对火灾场景的模拟,以简单直观的形式动态显示出火灾发生的全过程,并在计算过程中获得较准确的火灾相关参数,如温度场分布,烟气流动及热辐射等。
基于FDS 软件的使用,在设定火灾发生场景时,主要包括空间尺寸的定义、网格划分、模拟时间的设定、火源设置、障碍物的设定及其边界条件等。
该软件采用先进的大涡流模拟技术,在时间和空间的预测上具有二阶精度,得到众多实例的验证,在建筑结构和火灾安全工程领域应用十分广泛。
关键词:火灾;场模拟程序;温度场;计算机模拟中图分类号:X4;T U 998.12 文献标识码:A 文章编号:1672 1144(2008)04 0124 03Analysis on Fire Simulation and Application Based on FDSYU Qun,LIU Chang,ZHANG Liang(Civil Engineer ing College of S heny ang A r chitectur al Univer sity ,Sheny ang ,L iaoning 110168,China)Abstract:Based on t he field simulat ion program FDS(Fire Dynamics Simulat or)is a major fire simulation soft ware.According t o t he characterist ics of a building and fire and t hrough simulat ing t he fire scene,the whole fire process is dis played dynamic ally in a simple and intuit ive form,and some fire relat ed parameters are obtained,such as the temperature dist ribut ion,the smoke gas flow,the thermal radiat ion and so on.Based on the FDS software,the sett ing of the fire scene mainly includes:t he space size,meshing grids,simulat ion time,fire resource,obstacles,boundary conditions and so on.By using t he advanced simulation technology of big sw irl,the software has t he sec ond order accuracy in time and space,it is verified by a great number of samples,and applied in the building st ructure and fire safety engineering fields.Keywor ds:fire ;field simulation program ;tem perature field distribu tion;com puter simu lation1 概述近年来,计算机技术的蓬勃发展,引导了科学研究的各个领域,成为科研深讨中不可缺少的工具。
FDS火灾模拟技术系统使用含动画培训ppt动画课件

FDS火灾模拟技术系统常见问题及解决方案
系统操作问题及解决方案
添加标题
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系统运行与调试问题:解决系统运行过程中出现的各种故障和调试问题,如程序崩溃、数据异常等
系统安装与配置问题:提供详细的安装和配置指南,包括硬件和软件要求、网络设置等
系统使用与操作问题:提供系统使用指南,包括界面操作、数据输入与输出、结果分析等
FDS火灾模拟技术系统的优势和局限性总结
未来发展方向和前景展望
拓展应用领域:将FDS火灾模拟技术系统应用于更多领域,如建筑、交通等
提升模拟精度:提高模拟的精度和准确性,为消防安全提供更可靠的数据支持
智能化发展:结合人工智能、大数据等技术,实现FDS火灾模拟技术系统的智能化发展
国际化推广:加强与国际同行的交流与合作,推动FDS火灾模拟技术系统的国际化发展
FDS系统的定义和作用
输入你的智能图形项正文,请尽量言简意赅的阐述观点。
FDS是火灾动力学模拟的简称
FDS系统的作用
是一种基于计算机的火灾模拟软件 FDS系统的作用
输入你的智能图形项正文,请尽量言简意赅的阐述观点。
评估火灾风险
输入你的智能图形项正文,请尽量言简意赅的阐述观点。
预测火灾蔓延趋势
输入你的智能图形项正文,请尽量言简意赅的阐述观点。
运行火灾模拟:根据输入参数和设定环境进行火灾模拟
分析火灾结果:包括火势蔓延趋势、人员疏散情况等
设定火灾参数
火灾类型选择:根据实际情况选择火灾类型,如固体可燃物火灾、液体可燃物火灾等
燃烧物参数设置:输入燃烧物类型、密度、热值等参数
火源设置:确定火源类型、位置、燃烧速率等参数
通风条件设置:考虑通风对火灾发展的影响,合理设置通风条件
浅析FDS火灾模拟软件及应用

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 _2013年9月1日浅析FDS火灾模拟及应用现状摘要:FDS(Fire Dynamics Simulator)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。
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]。
1 FDS计算步骤FDS火灾模拟软件包含FDS和SomkerView 2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。
浅析FDS火灾模拟及其在高校宿舍火灾中的应用

书 桌上 有书 本 、文具等 等 学习用 品 ,在靠 近 外 门的位 置有对 方 生活 用 品。在 该 模型 中, 火源 为书 桌上 的违 章 电器 引起 其 他物 品着 火 , 取红 色 小方块 为 火源
(.m×0 1 .m , 01 .mx 0 1 ) 中心坐 标 为 x = .m Y 2 9, = . 5 ,热 释放 功 1 4, = .m z 0 8m 率 为 20 W具 体情况 如 图 l 50 k 所示 。 22 试验 方案 设置 . 房间 的外 门始 终 为关 闭状 态, 拟 时 间为 i 0 s 模 2 0 ,相对 压 力为 O a P ,室 内平 均温度 为 2 ℃,与 室外 环境 温度 相 同, 0 考虑 到宿 舍 平 时的通 风情 况, 阳 台设 置 V N E T以 v 0 8 / S 的速度 进 行通 风, = .m 。为 了检测 测得 到温 度 、有 毒 气气 浓度 的情 况, 在房 问 中设置 感烟 、感温 探测 器 ,并在 dv c s e i e 中进行 设置
1引 言 近年 来 ,高校 学 生宿 舍 火灾 屡 有 发生 ,比较 近 的一 次 是 :2 0 0 8年 1 1 月1 4目上海 商 学 院女 生宿 舍发 生火 灾 ,烟 气 迫使 4名 女生 从 6 楼 高 的宿 层
发生后 ,烟 气浓 度 迅速 升 高,) 2 温度 曲线 及烟 气浓度 曲线可 以得 知, 在烟 气浓 度 以及温度 达 到危 险值 之前 有一 段时 间可 以用 来逃 生 ,如果 不能 在这 个时 间段 内逃离 火场 ,后 果将 不堪 设想 。
() 3 建议 学校 在宿 舍楼 安装 自动 喷水 装置, 这样 可 以有效 的扑灭 初期 火灾 且有 利 于人群 疏 散 。
应用技术
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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 _2013年9月1日浅析FDS火灾模拟及应用现状摘要:FDS(Fire Dynamics Simulator)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。
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]。
1 FDS计算步骤FDS火灾模拟软件包含FDS和SomkerView 2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Office Excel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 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。
FDS 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Smoke view 来分析由第2 步产生的输出文件,运行Smoke view 可以双击文件case - name1smv 或直接在命令行键入Smoke viewCase - name1Smoke view 。
Smoke view 也可以用于创建新的障碍物和修改原来障碍物的属性,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。
2 FDS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]关于地下商场的人员疏散的数值模拟中,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场往往人流量较大,且商场与地面建筑通过上行楼梯连接,容易造成疏散时人员的拥堵。
因此建议消除火灾隐患,增加安全出口的个数,使人员在每条疏散路线上平均分配,如此可保证疏散的安全和快速。
王媛等[7]以武汉市某地下商场为例进行了模拟,,在地下商城超市和商城通道分别设置着火点,通过对发生火灾时商城内各测点的温度场、烟气浓度场的分布进行数值模拟分析研浓度的分布规律,究,得出两种着火位置下商城的烟气层高度、烟气层温度及CO2并给出了相应的人员逃生措施。
黄浩和李波[12]对KTV受限空间及人员疏散的模拟,使用FDS软件和BuildingExdous软件,对某KTV场所中的火灾和人群疏散情况进行模拟。
FDS模拟得出KTV各区域内热辐射温度、烟气可见度、有毒有害气体浓度达到危险极限的时间,确定火灾的可用安全疏散时间。
通过BuildingExdous建立人群疏散模型,分析人员疏散时间、疏散距离、堵塞等待时间及各出口使用情况等,得出人员必需安全疏散时间(RSET)。
通过对比发现,人员在现有设计下火灾时可以安全疏散。
王春等有关地铁火灾数值模拟研究最新进展中指出,火灾是地铁系统中危害最大而发生频次最高的事故。
由于火灾实验具有一定的破坏性,加之地铁运营、安全等因素的限制,以及技术手段的局限,数值模拟被更多地应用到地铁火灾的预测和防控研究中。
本文主要论述地铁火灾数值模拟研究的前沿进展,对现有主要的模拟软件和软件中有待完善的问题进行综述和分析,为地铁火灾数值模拟的研究提供参考。
文中指出了在运用FDS进行地铁火灾模拟的优缺点,其中优点包括:(1) 使用场模型中的大涡模拟方法,在提高了计算精度的同时,减少了运算时间,即便对于体育场馆、地铁车站这样的大空间,随着电脑科技的不断进步,其对硬件能力的要求也得到了解决。
(2) 开放原始代码,可以使用SmartSVN 客户端下载得到其使Fortran 90 编写的源代码,一方面可以让广大使用者验证其正确性,另一方面,也加速了程序的扩展和完善的速度,同时也可以让使用者根据自身需要进行再次开发。
(3) 软件的获得是免费的,使用者可以从其谷歌代码网页直接下载适用于微软、苹果以及Linux 各种操作系统的版本,这为研究者节省了不少的费用,从而使其具有了众多的实际应用。
(4) 作为专业的火灾模拟软件,FDS 在火灾场景的设定上比较简单、迅速,可轻易建构复杂的空间,面对复杂的火场信息,FDS 常常可用简单的程式即可完成描述。
(5) 具有強大的后处理程式SMOKEVIEW,对火场內的温度场、速度场、热传导、热辐射、热对流、CO 浓度、CO2浓度、能见度等参数均能以优越的3D 立体视觉效果呈现,甚至即使非消防专业人员也能一目了然。
( 6) 由于源代码开放,FDS 被使用者不断扩展,目前比较完整地具备了火灾报警的探测器响应、自动喷淋以及人员疏散的功能。
缺点有以下几点:1) 受网格划分的限制,FDS 目前的计算格点系统必须为立方体形,在模拟非立方体形建筑物或其内部的摆放物体时,必须以分解为多个立方体的方式来建构,目前,研发组正在需求采用更高阶的数值处理方法来改善其物理模型的建模。
(2) 为提高大梯度区域内的求解精度,需要使用更加高效的算法来求解输运方程,目前由于采用二阶有限差分方法求解雷诺时均方程,FDS 对火场内速度及温度模拟的准确度一般约在80% ~ 90%。
(3) 大空间内多重网格边界上的不连续性对FDS目前使用的压力求解器造成了很大的障碍,降低了其求解速度,需要开发新的低马赫数下大涡模拟的自适应网格划分方法,并提高新算法在大型计算机群上并行求解的效率。
(4) 对于灭火过程模拟依然比较粗糙,使用的是一个所谓“氧气极限”的简单经验模型,对于火场中的二次点燃、火焰自熄等复杂现象还无法模拟。
韩凯旋等[19]基于FDS地铁火灾烟气蔓延数值模拟研究,:为了有效解决地铁隧道火灾时烟雾分布对人员疏散的影响问题,以西安地铁2号线为研究对象,针对火灾列车停留在隧道中的火灾工况,重点研究不同规模火灾条件下隧道温度、烟雾蔓延范围、可见度等参数的分布情况及变化规律。
根据该隧道特定的内部几何构造,建立FDS仿真模型。
利用该软件对隧道开展数值模拟研究,获得了隧道火灾发展及烟气蔓延的一般性规律。
杨凯等基于FDS的木成涧煤矿井下火灾数值模拟中,针对矿井火灾逃生困难的问题,以木成涧煤矿矿井为背景,利用FDS软件建立其通风系统的三维模型,通过在巷道安装探测器来检测温度分布和烟雾浓度的方法来检测火灾情况下烟气的蔓延、能见度以及火灾温度的分布,通过对FDS模拟结果进行分析,得到了烟气、能见度、温度随时间的变化规律,确定火灾对人员逃生的主要影响因素,为矿井火灾时人员逃生提供参考依据。
本文模拟了井下车场配电箱引起的火灾,并从火灾烟气蔓延浓度、能见度、温度三个方面分析了井下火灾对井下人员逃生的影响,由于井下空间有限,烟气只能沿着巷道蔓延,增加了烟气由顶板向地面蔓延的速度,因此烟气浓度迅速增加,随之烟气遮光率增加,在原本光线就不太好的井下,巷道的能见度在短时间内降低,引起人员恐慌,不利于井下人员的自救与逃生,而井下温度上升较慢,对井下人员逃生影响较小,因此本文得出烟气浓度和能见度是影响井下人员逃生的主要因素。
文中存在的不足是没有考虑井下正常通风对火灾烟气蔓延、能见度、温度分布的影响,但是通风良好的情况下,烟气沿风流方向蔓延加快,增加了井下人员的逃生难度,这主要是由于火灾烟气顺风蔓延,当热烟气流经倾斜或垂直井巷时,可产生与自然风压类似的局部火风压,使相关井巷中的风量变化,甚至发生风流停滞或反向,常导致火灾影响范围扩大,人员不能安全撤退,无法进行灭火,有时还能引起瓦斯或煤尘爆炸。
在上行风路中发生火灾,其火风压作用方向与主扇作用方向一致,使火源所在风路的风量增加,旁侧风路的风量减少;随火势发展,火风压增加,旁侧风路的风流可能反向,烟气将侵入。