FDS火灾数值模拟

第1章绪论1

1.1火灾数值模拟方法1

1.1.1经验模型2

1.1.2区域模型4

1.1.3场模型5

1.2火灾模拟软件6

1.2.1PHOENICS6

1.2.2FLUENT7

1.2.3CFX7

1.2.4OpenFOAM8

1.3FDS软件特点9

1.3.1FDS的模型9

1.3.2FDS的假设10

1.3.3FDS的特点11



第2章FDS软件使用方法12

2.1火灾模拟过程12

2.1.1火灾模拟过程12

2.1.2*简单的场景文件13

2.1.3Pyrosim概述14

2.2全局参数设置16

2.2.1HEAD命令16

2.2.2MESH命令17

2.2.3TIME命令21

2.2.4MISC命令22

2.2.5INIT命令23

2.3建筑结构布局设置25

2.3.1MATL命令25

2.3.2SURF命令28

2.3.3OBST命令42

2.3.4MULT命令46

2.3.5HOLE命令49

2.3.6VENT命令50

2.4火源设置54

2.4.1热释放速率55

2.4.2简单热解模型—设定热释放速率的火灾60

2.4.3复杂热解模型—设定热解参数的火灾67

2.4.4固体可燃物燃尽后的视觉消失77

2.4.5燃烧模型79

2.5输出变量设置96

2.5.1DEVC命令97

2.5.2SLCF命令103

2.5.3ISOF命令106

2.5.4BNDF命令108

2.5.5Plot3D静态数据108

2.5.6输出次数控制111

2.5.7等值线图绘制112



第3章建筑消防设施的数值模拟118

3.1机械通风系统118

3.1.1普通风机118

3.1.2暖通空调系统119

3.2水喷淋系统125

3.2.1拉格朗日粒子125

3.2.2喷头参数设置128

3.2.3水抑制作用的模拟方法136

3.2.4示踪粒子及其应用139

3.2.5燃料粒子及其应用140

3.2.6预作用灭火系统141

3.2.7干式灭火系统143

3.3火灾自动报警系统144

3.3.1感温探测器144

3.3.2感烟探测器146

3.3.3红外光束线型感烟探测器148

3.3.4主动吸气式感烟探测器149

3.4逻辑控制152

3.4.1基本逻辑控制153

3.4.2高级逻辑控制156



第4章Pyrosim火灾模拟案例164

4.1单室火灾——命令对话框建模164

4.1.1场景的FDS命令164

4.1.2Pyrosim建模过程165

4.2宾馆火灾——绘图工具建模173

4.2.1Pyrosim绘图工具173

4.2.2单室火灾简介174

4.2.3建模过程175

4.2.4标准间的FDS命令流182

4.3住宅火灾——背景图片建模184

4.3.1住宅建模介绍184

4.3.2建模过程184

4.3.3FDS命令流192

4.4 办公楼火灾——CAD平面图纸建模198

4.4.1建筑概况198

4.4.2模型简化198

4.4.3工程图纸处理199

4.4.4楼层管理199

4.4.5绘制计算网格199

4.4.6建立火灾模型203

4.5体育馆火灾——CAD三维模型建模211

4.5.1概述211

4.5.2体育馆建模211



第5章火灾模拟的工程应用214

5.1基于区域模型的地下车库火灾排烟量计算214

5.1.1烟气层沉降理论分析215

5.1.2计算条件217

5.1.3计算结果及分析218

5.1.4结论223

5.2人员可用安全疏散时间模拟计算223

5.2.1基于现行规范的疏散设计方法224

5.2.2性能化人员疏散评估方法225

5.2.3人员安全疏散的性能判定标准228

5.3燃气泄漏火灾自熄原因的数值模拟研究229

5.3.1案例介绍229

5.3.2数值重建230

5.4灭火救援行为对火灾发展影响的模拟研究234

5.4.1案例介绍234

5.4.2数值重建236

5.4.3结论239



附录1FDS常用输出变量241



附录2常用材料的热物理性质242



参考文献243