火灾数值模拟研究FDS开题报告

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基于FDS地铁火灾烟气蔓延数值模拟研究

基于FDS地铁火灾烟气蔓延数值模拟研究摘要：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。

关键词：地铁隧道；人员疏散；FDS 数值模拟；烟气蔓延0 引言鉴于地铁隧道火灾的危害性，国内外学者试图通过研究找出火灾发生的规律，制定一套隧道火灾的预防措施和救援方法。

本文利用计算流体动力学软件FDS(Fire Dynamics Simulator，火灾动态模拟)对西安地铁2 号线进行火灾仿真模拟，以Navier-Stokes 方程为基础，引入浮力修正的k-ε湍流模型、湍流燃烧模型和辐射换热模型，建立了适用于描述地铁隧道内烟气温度分布和气体流动的计算流体动力学模型，实现了对地铁隧道内火灾发生时温度场的数值模拟分析，获取了火灾参数。

1 公路隧道热释放速率依据瑞典国家测试研究所Ingason．H 的火灾热释放理论，现行采用的火灾热释放率数学模型主要有以下几种：(1)线性增长模型：增长阶段采用线性增长，稳定燃烧阶段保持恒定，下降阶段为线性下降。

(2)平方增长模型：增长阶段采用平方增长，稳定燃烧阶段保持恒定，下降阶段采用指数模型。

数学模型函数如表1 所示。

其中：tmax 为火灾达到最大热释放率的时间；td 为维持最大热释放率的时间；Qmax 为火灾最大热释放率；HRR 为火灾的热释放率。

(3)指数增长模型：Ingason．H 采用一个指数函数来描述火源热释放率的变化，燃料控制的火源热释放率模型依据Numajiri 和Furukawa 的建议，给出以下数学模型：式中：。

基于FDS的LNG储备站火灾安全分析

基于FDS的LNG储备站火灾安全分析随着液化天然气（LNG）在能源领域的广泛应用，LNG储备站的火灾安全问题备受关注。

为了有效预防和应对火灾事故，基于火灾动力学仿真软件（Fire Dynamics Simulator，FDS）的LNG 储备站火灾安全分析成为一种常用的研究方法。

首先，在分析之前，需要对LNG储备站的火灾特性和安全措施有所了解。

LNG是一种低温液化气体，具有高燃烧热和易燃性。

在LNG储备站中，LNG储罐是火灾风险的主要来源，而其他设施如泄漏防护系统、灭火系统等则是防范火灾的重要措施。

其次，通过FDS软件模拟LNG储备站火灾场景，可以对火灾发展过程进行仿真分析。

FDS能够模拟火灾的传播、燃烧和烟气扩散等过程，从而预测火灾扩散的速度和范围。

通过设置不同的参数和条件，可以模拟不同的火灾情景，评估火灾对LNG储备站造成的潜在危害。

然后，在火灾分析中，需要考虑各种可能的火灾源和火灾扩散路径。

常见的火灾源包括泄漏、点火源等，而火灾扩散路径则包括通风系统、管道设施等。

通过对这些因素进行综合分析，可以找出潜在的火灾风险点，并制定相应的防范措施。

最后，基于FDS的LNG储备站火灾安全分析还可以评估不同的灭火方案和应急预案。

灭火方案通常包括自动灭火系统、手动灭火设备等，而应急预案则包括逃生通道、紧急撤离等。

通过模拟不同的灭火措施和应急预案，可以评估其对火灾扑灭和人员安全的影响，并根据评估结果进行相应的优化和改进。

综上所述，基于FDS的LNG储备站火灾安全分析是一种有效的研究方法，可以帮助预防和减少火灾事故的发生。

通过模拟火灾过程和评估安全措施，可以提升LNG储备站的火灾安全性，保障人员和设施的安全。

然而，需要注意的是，FDS模拟结果仅为理论预测，实际情况可能会受到多种因素的影响，因此在实际应用时需要结合实际情况进行综合考虑和判断。

基于FDS的沙发火灾数值模拟.

基于FDS的沙发火灾数值模拟0 引言随着生活条件的提高 ,装饰家具越来越多地出现在现代建筑中 ,其种类和性能也越来越复杂.室内火灾的扩大常常与可燃的装饰家具有关.导致人员死亡的火灾中有 1 /3 是装饰家具火灾[1]。

统计结果表明，火灾中8 5％以上的死亡者是由于烟气的影响，其中大部分是吸人了烟尘及有毒气体昏迷后而致死的[2]。

本文将以典型的sofa-Fire 算例为重点，通过全尺寸实验和数值模拟相结合的方法研究其燃烧过程的热释放速率、室内温度场分布及烟气流动,为建筑火灾防治和火灾安全设计提供参考依据。

1 FDS 简介美国火灾研究机构也对本国的装饰家具的火灾特性进行了研究[3]。

最终由NIST 开发的一种模拟程序FDS，它用数值求解方法求解一组描述热驱动的低速流动的Navier-Stokes 方程，重点计算火灾中的烟气流动和热传递过程。

FDS 提供了两种数值模拟方法，即直接数值模拟（DNS：Direct Numerical Simulation）和大涡模拟（LES：Large Eddy Simulation）。

直接数值模拟是通过直接求解湍流的控制方程，对流场、温度场及浓度场的所有时间尺度和空间尺度进行精确描述，但是目前的计算条件下，只能用于对层流及较低雷诺数湍流流动的求解[4]。

一般情况下，在利用FDS 进行火灾模拟时均选用大涡模拟。

它是把包括脉动在内的湍流瞬时运动通过某种滤波方法分解成大尺度量通过数值求解微分方程直接计算出来，小尺度运动对大尺度运动的影响通过建立亚格子模型来模拟。

FDS火灾动态模拟软件主要由两部分组成，分别是FDS和Smokeview部分。

其中，FDS部分主要是用来完成对火灾场的创建和计算阶段。

而Smokeview 部分则是对FDS计算结果的可视化，它以三维动态的形式显示火灾发生的全过程。

2 couch 场景布置场景长2.4 米，宽1.0 米，高2.4 米。

在X 轴方向上共设有24 个网格，Y 轴方向上设有10 个网格。

基于fds灭火模型的消防模拟训练系统研究

测温热电偶
消防水枪消防水枪
燃
烧
喷
嘴
燃烧喷嘴
200400600800
1 0000
204060
灭火时间/s
60°30°
90°120°150°不同水枪喷射角下热释放速率随时间的变化曲线
3）可以看出，在该火灾场景下，当火源的固定热释放速率大于有效消防水的吸热速率，燃气不断供应并被但由于受到水流冲击，火焰并不稳定，火源的热释放速率将在一个区间内波动；而当火源的固定热释放速率小于有效消防水的吸热速率，维持燃烧反应的热量逐渐减又由于水柱持续压迫火焰表面，使着火源与氧气的接触面积减少，导致火焰逐渐熄灭，热释放速率最终变为零。

可知，该场景下水枪喷射角与火源扑灭时间近似呈线性关系，即消防水枪的喷射角越大，扑灭火焰的时主要是在水流量一致的情况下，较大的水枪喷射角可使水雾的覆盖面积更大，降温效果更好，同时更好地
0100200300400500600700800
0-10
2010
40
3070
6050灭火时间/s
60°30°90°120°150°
火源附近测点温度值/℃。

基于FDS的地下停车场火灾数值模拟分析

．
７４
安全与环境工程
第ｌ卷９
ＦＳ对某医院地下停车场进行了火灾数值模拟。Ｄ
１ＦＳ火灾模拟软件简介Ｄ
在过去十几年里，火灾模拟经过了区域模拟、场
模拟到网络模拟和场区网复合模拟的发展过程，从
ｕｔｏｙｔｍｏｒｖｎｉｇｔｉｅｓｒａｉｇａｄｈｅｐｎｏｌｖａｅｅａｕｔｏ．ａｉｎｓｓｅｆｒｐｅｅｔｎｈｅｆｒｐｅｄｎｎｌｉｇｐｅｐｅｈａｅｓｆｖｃａｉｎＫｅｒｓｙｗｏｄ：ｕｎｒｏｄｅｇｒｕｎｄｐｒｎｇ；ｉｅ；ａｋｉｆｒＦＤＳ
筑大。据统计，下建筑发生火灾的次数虽然只有地
高层建筑火灾次数的１８但可导致的死亡人数却／，
是高层建筑的近１４造成的损失也是高层的１５／，／，可见地下建筑的火灾危险性更大。其主要原因是：
灾过程。另外，软件主要采用数值方法求解受火该
灾浮力驱动的低马赫数流动的ＮＳ方程（ｖｓＮａｉ
Ｓｏｅ，ｔｋｓ粘性流体）重点计算火灾中的烟气和热传，递过程，之ＦＳ是开放的源码，推广使用的同加Ｄ在时可根据使用者反馈的信息持续不断地完善其程序，因此目前在火灾研究领域得到了广泛的应用。

基于FDS的快捷酒店房间火灾数值模拟

据模拟试验验所得结果和数据，分析了快捷酒店发生火灾时烟气运动、温度分布和能见度的变化规律。
图１快捷酒店房间ＦＤＳ模型１ＦＤＳ建模
Ｙ＝１．４５ｍ，Ｚ＝２．３ｍ，走道内感烟探测器位置为
＝
假设某快捷酒店房间标准尺寸为４．８ｍ× ３ｍ× ２．３ｍ，最小网格为０．１× ０．１×０．０８，网格数量为
全与环境工程，２００９，１６（５）：８５— ８８．
收稿日期：２０１４一Ｏ１— ０６
作者简介：单桂薇（１９７３一
・
），女，辽宁大连人，工程师；葛政（１９８０一
），男，河北保定人，助理工程师。
６２・
单桂薇，等：基于ＦＤＳ的快捷酒店房间火灾数值模拟
示）。在近２０Ｓ时间内，火焰突然变得剧烈，几乎形成轰燃。由模拟计算得出，窗户和门打开后，空气自
假设窗口向内吹自然风，风速为０．５ｍ・Ｓ～，房
间墙壁设置为０１ｍ厚度混凝土，房间内床头柜、桌子设置为黄松木，房间内两张单人床设置材料按０．２ｍ厚泡沫设计计算，在房间内屋顶和室外走道设置
感烟探测器，房间内感烟探测器位置为Ｘ＝４．５ｍ，
试验所得结果和数据，分析了快捷酒店发生火灾时烟气运动、温度分布和能见度的变化规律。
关键词：快捷酒店；房间火灾；ＦＤＳ；模拟试验

基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究

基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究近年来，故宫博物院作为中国乃至世界文化遗产的代表之一，吸引了大量游客的关注和到访。

然而，作为一座古老的建筑，故宫博物院也面临着各种安全隐患，尤其是火灾风险。

因此，了解和研究火灾对故宫博物院建筑的影响成为一项重要的工作。

本文旨在基于FDS软件进行数值模拟研究，探究故宫博物院养心殿后殿火灾情况下的火灾扩散特点和烟气排放情况。

首先，我们需要了解故宫博物院养心殿后殿的建筑结构和特点。

养心殿后殿是一座典型的古建筑，采用了传统的木质结构。

根据实地调研和文献资料，我们获得了建筑的详细参数和材料信息。

在模拟研究中，我们首先构建了养心殿后殿的三维模型，并利用FDS软件对其进行了火灾扩散模拟。

根据历史记录和实地观察，我们选取了不同情况的火灾源，包括明火、电器设备故障和化学品泄露等。

利用FDS软件的火灾模拟功能，我们能够准确模拟火灾的发展过程和火势传播路径。

在模拟过程中，我们将开展多组实验，模拟不同条件下的火灾扩散情况。

通过调整火源参数、风速、通风情况等因素，我们能够获得不同情况下的火灾扩散特点和烟气排放情况。

同时，我们还将对烟气的浓度分布、温度分布和火灾对建筑结构的影响进行详细分析。

通过数值模拟研究，我们得出了一些有价值的结论。

首先，明火的引燃能力和烟气的传播速度对火灾的扩散起着至关重要的作用。

其次，建筑的通风和排烟系统对于火灾扩散的控制有着重要的作用。

合理设置通风口、防火门和烟道出口等设施能够有效减缓火势的蔓延。

此外，材料的燃烧性能和防火性能对火灾的影响也不容忽视。

基于以上研究结果，我们向故宫博物院提出了一些建议。

首先，加强火灾预防意识，开展定期的安全演练和培训，提高员工和游客的火灾应急意识。

其次，加强建筑的消防设施建设，确保通风系统的畅通和防火门的完好。

此外，还应定期检查和维护电器设备，避免由于设备故障导致的火灾。

基于FDS的办公大楼火灾数值模拟分析

时运动分解成大尺度运动和小尺度运动两部分，大尺度运动通过微分方程直接计算出来，小尺度运动
（、ｏｔ＋（・ｖ））＋
＋ｖ．
式中，Ｐ：压力（Ｐａ）；丁：粘性力张量（Ｎ）；重力加速度
流体动力学软件。该软件采用数值方法求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的Ｎ — Ｓ方程，重点计算火灾中烟气和热传递过程。由于ＦＤＳ程序是开放的，其准确性得到了大量试验的验证，因此在火灾
科学领域得到了广泛的应用］。
ａＰ＋Ｖ
ｄｆ
．：
０
建模枯燥复杂的命令中解放出来。在ｐｙｒｏｓｉｍ里面不仅包括建模、边界条件设置、火源设置、燃烧材料
式中，Ｐ：密度（ｋｇ／ｍ。）；：速度矢量：（ｍ／ｓ）。
１４
（ｍ／ｓ）；７：作用于流体上的外力（除重力外）（Ｎ）。
以上为流体动力学的基本方程，能够准确描述烟气的流动与传热。
２ｐｙｒｏｓｉｍ和ｐａｔｈｆｉｎｄｅｒ简介
对大尺度运动的影响通过建立亚格子模型来模拟，
＋Ｖ・（ｋＶＴ）＋Ｅｖ・（ｉｐＤｉＶＹｉ）
ｄａｒｄｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）开发的一种场模拟程序，它

利用FDS进行火灾现场模拟

T=500s时的火灾发生状况
T=600s时温度分布
FDS应用例-2：隧道火灾模拟
FDS应用例-3：喷淋系统动作模拟
FDS在保险业应用展望

估算可能最大损失（PML）评估喷淋系统的有效性

结束
对一个5.2m×4.6m×2.4m
的单室进行了火灾模拟，室内设有沙发、床、椅子、地毯等家具。室内有窗和门，以保证通风和排烟的目的；房间墙壁是由石膏制成，室内装潢是由纺织物和泡沫塑料组成。根据房间的特性和布置情况，起火处设置在沙发上，设定其热释放率为1,000kw/m2。模拟时间设定为600s。
火灾场景布置

通过对火灾场景的描述，利用FDS软件完整的模拟了单室火灾发生的全过程。左图显示了在T=500s时的火灾发生情况，从图中可以看出在此时刻房间内的可燃物全部起燃。右图表示了在T=600s时，X=2.6m 时的温度分别情况，能够看出单室下部的温度在280℃左右，而上部的温度已经达到了1,000℃以上。

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的特点

FDS采用那维尔一斯托克斯方程(粘性流体方程)来对于低速、热驱动流进行定量计算律。 FDS提供了两种数值模拟方法:直接数值模拟(Direct Numerical Simulation，DNS)和大涡模拟(Large Eddy Simulation，LES)。DNS主要适用于小尺寸情况下的火焰结构分析，LES则适用于大空间建筑结构内的烟气流动过程研究。 FDS采用了两种燃烧模型:有限反应率(Finite-rate Reaction)燃烧模型和混合分数燃烧模型。前者适用于直接数值模拟，后者适用于大涡模型。 FDS对模拟空间的所有固体表面均赋予热边界条件，并规定了其材料的燃烧特性，均采用经验公式进行处理。 FDS软件还附带有一个独立的可视化Smokeview程序，用于展示和查看 FDS的模拟计算结果。

基于FDS的室内火灾模拟研究

基于FDS的室内火灾模拟研究目录基于FDS的室内火灾模拟研究 ........................................ 错误！未定义书签。

基于FDS的室内火灾模拟研究 .. (1)目录 (1)1.引言 (2)2、FDS软件概述 (2)2.1 FDS软件介绍及发展 (3)2.2 Pyrosim相关简介 (4)2.3FDS特点 (4)2.4 FDS软件操作 (5)2.4.1 文件设置 (5)2.4.2 操作步骤 (6)3 室内火灾研究发展状况 (7)3.1 国外火灾模拟研究发展状况 (7)3.2 国内火灾模拟研究发展状况 (8)4 FDS软件建立模型 (9)4.1模型的建立 (9)4.2点火器和地板 (9)4.3热电偶的布置 (10)5模拟结果 (10)5.1热电偶 (11)5.2热释热率 (13)5.3结论 (13)6.结束语 (14)7 参考文献 (14)摘要：室内装饰材料在建筑物中得到越来越广泛的运用，大多数室内装饰材料都是可燃甚至易燃材料，从而使其成为潜在火源并增加了建筑物的火灾荷载。

基于大涡模拟理论的FDS模型模拟了室内火灾中的温度和热释放率，结果证明运用FDS软件模拟室内火灾是可行的。

关键词：室内火灾FDS 火灾模拟1.引言室内火灾是指烧损室内可燃物的现象。

室内火灾如果得不到好的控制就有可能发展到某些防火分区或整个建筑火灾，随着人们生活水平的提高，各式各样的室内装饰材料如雨后春笋般出现。

建筑装饰材料因其美观的效果在建筑物中得到了越来越广泛的应用。

通过分析火灾过程中的重要参数，如热释放速率和室内温度，证明了用FDS对室内建筑装修材料的火灾特性的研究是很可靠的[1]。

2、FDS软件概述近年来，受益于计算机技术的飞速发展，火灾数值模拟技术也在其原有的基础上得到了进一步提升。

火灾本身是一个非常复杂的过程，根据所模拟的现象、研究层次和研究方法的区别，当前应用于火灾研究方面的数值模型主要有专家系统(Expert System)、区域模型(Zone Model)、场模型(Field Model)、网络模型(Network Model)和混合模型(Hybrid Model)L29[2]。

基于fds的高层建筑火灾数值模拟问题探讨

Research 研究探讨299基于FDS 的高层建筑火灾数值模拟问题探讨王亚升（陕西交通职业技术学院，西安 710018）中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2020）01-0299-01摘要：本文对FDS 模型进行了分析，并对高层建筑火灾危害性进行了分析，以此使高层建筑火灾模型模拟对象得到确认，之后对高层建筑FDS 火灾模型进行了构建，最后对高层建筑各项模拟结果进行了叙述，以期为现代高层建筑防火提供借鉴。

关键词：高层建筑；FDS ；火灾；模型现代高层建筑应用了大量易燃、可燃的材料，以此使火灾发生的可能性出现大幅增加，同时可燃物燃烧过程中会产生毒害气体，并释放大量的火灾烟气，以此也会使建筑内部可见度降低[1]。

综合而言，高层建筑火场高温使人员在行动能力上受到较大限制，不利因素集合使火灾发生中的伤亡率极大。

基于此，对于高层建筑火灾内部温度分布的规律、烟气可见度、烟气蔓延规律、毒害气体浓度等火灾特点进行分析，以此为高层建筑火灾烟气防排烟、建筑疏散通道设计、消防扑救工作提供基础。

在大量实践中表明，FDS 软件能够对建筑结构火灾场景进行数值模拟，以此可作为火灾特点、建筑防火灾安全性能等的评价数据。

1 FDS 概述FDS 是美国开发的一项模拟程序，是将火灾流体运动为对象进行流动动力学计算的软件[2]。

这一软件使用的求解方程为低马赫数流动N-S 方程，方程主要受火灾浮力驱动影响，重点是进行火灾热传递及烟气的传递过程。

FDS 是开放性的程序，在实践中其准确性得到大量实证检验，在火灾领域中的应用极为广泛。

FDS 拥有大涡模拟及直接数值模拟两种模拟模式，其中的数值是以湍流控制方程为基础，对火灾中的流场、浓度场、温度场时间尺寸及空间尺寸精确的进行描述。

数值模拟方法在结果上是极为精确的，但是计算量也较大。

大涡模拟是将湍流瞬时运动分解成为小尺度、大尺度两种运动部分，大尺度则可通过微分方程来直接进行计算，小尺度可通过亚格子模型建设来实现模拟，以此使计算量得到极大简化。

基于ＦＤＳ_的图书馆火灾疏散模拟研究

情境下ꎬ电梯为禁用状态ꎮ 该建筑为钢筋混
凝土结构ꎬ主要建筑构件的极限耐火时间远
超疏散时间ꎮ 因此ꎬ本研究不考虑火灾造成
的结构构件破坏ꎮ
图２Ｐｙｒｏｓｉｍ模型
建筑信息模型 ( ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
在实际模拟中ꎬ模拟结果的精度主要受
筑工程全周期内的物理和功能特性进行描
究的传统方式是组织疏散演习ꎬ但该方法组
分数和烟气温度与人员疏散之间的关系ꎬ并
通过实验模拟进行了验证ꎮ 张瑞 [５] 利用
Ｐａｔｈｆｉｎｄｅｒ软件对图书馆进行了最不利场景
织成本高ꎬ实施难度大ꎬ同时演习人员由于未
下的人员逃生模拟ꎬ提出了应急疏散优化方
处在真实的火灾场景下ꎬ很难出现恐慌、盲从
为休闲娱乐区域ꎬ地上６层ꎬ其中一层至五层
均设有图书室和自习室ꎬ是人员的主要聚集
场所ꎬ第六层为办公区域ꎮ 本研究主要对地
上六层的建筑区域进行疏散模拟分析ꎮ 图书
馆平均层高为４０ｍꎬ东西长１０４ｍꎬ南北宽
二、火灾数值模拟
研究利用Ｐｙｒｏｓｉｍ进行图书馆建筑的火
灾数值模拟ꎬ该软件是由美国标准技术研究
到的模拟结果越准确ꎬ但计算机模拟耗时较
述ꎬ并按照此描述进行设计、施工、运营和维
长ꎮ 节约模拟时长设置较大的网格尺寸ꎬ则
ＭｏｄｅｌｉｎｇꎬＢＩＭ) 定义为利用数字信息化对建
护
[６]
ꎮ 本研究选用ＡｕｔｏｄｅｓｋＲｅｖｉｔ系列软件
对该图书馆进行建筑模型构建( 见图１) ꎮ
网格划分尺寸的影响ꎮ 网格划分越精细ꎬ得
图书馆的实际考察可知ꎬ一层的阅览室存有
较多图书、桌椅等易燃物ꎬ并存有较多老化电

基于FDS的停车楼火灾数值模拟分析

基于FDS的停车楼火灾数值模拟分析摘要：智能化立体式停车楼，机械地下停车楼等大型复杂的现代建筑越来越多地涌现，这些停车楼建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、空间大小、配套设施等方面有很大的不同，给防火安全带来很多新的问题，如停车楼这样的大空间建筑物火灾发生之后会非常迅猛并且很难得到控制。

本文利用FDS对以双T板为屋面板的停车楼进行数值模拟分析，通过对比不同板宽及不同火源位置的四种工况，探讨停车楼的火灾发展趋势及火灾防控要点。

关键词：火灾；性能化防火；FDS；停车楼；温度时间曲线引言近些年来，随着我国经济的进步与发展，人均汽车保有量不断提高。

2018年我国千人汽车保有辆为172辆。

按照国际城市建设经验，停车位数量应达到机动车保有量的 1.15 倍，然而我国现有停车位不能满足要求，体现出我国停车位严重不足。

针对我国人口密集，土地资源短缺的情况，发展公共停车楼是今后解决城市停车难问题的主要解决途径。

智能化立体式停车楼，机械地下停车楼等大型复杂的现代建筑越来越多地涌现。

由于停车楼一般空间较大、结构复杂、可燃物数量极多，一旦发生火灾短时间内很难得到控制，给人民群众的生命财产安全带来了极大的危害[1]。

1 停车楼建筑火灾特点停车楼建筑火灾往往比普通建筑火灾严重，其主要有以下几个不同：（1）停车楼空间体积较大，防火和防烟的分区较为困难，当氧气充足时火势蔓极为剧烈；（2）大量汽车被烧毁，火灾荷载较其他普通建筑火灾大很多，产生巨大的浓烟并可能导致爆炸，也使停车楼的预应力承重构件失去抗火能力。

（3）停车楼内灭火时也是十分困难，其结构和功能复杂，火灾发生时很难确定火源的大致位置，加之建筑面积和烟气浓度较大，消防用水很难全面积覆盖，使大空间建筑火灾的扑灭难度加大。

（4）停车楼内火灾一旦发生，逃生通道有限，人员疏散困难，生命安全受到威胁。

同时产生不可估量的财产损失，严重影响社会的和谐发展和经济的稳步增长，也引起了广大人民群众的不满。

FDS模拟火灾的实验研究

科学技术2010．7 75FDS 模拟火灾的实验研究于慧鸣鞍山市消防支队辽宁鞍山 114000【摘要】本文使用FDS 火灾模型模拟火灾，分析建筑内发生火灾时，可燃物的数量对于烟气层高度、温度和能见距离的影响情况，得出危险指标与各影响因素之间的关系。

【关键词】烟气层高度能见距离 FDS 火灾模型一、绪论由于当烟气层高于人眼特征高度（人眼的特征高度通常为1.3～1.8 m，我们取1.5 m），烟气层温度达到180 ℃时，则其产生的热辐射就会对人体造成不可恢复的烧伤；当烟气层高度低于人眼特征高度，烟气层温度达到115 ℃时，就会对人体构成危险。

本文使用FDS 火灾模型模拟火灾，分析建筑内发生火灾时，可燃物的种类和数量等因素对于烟气层高度、温度和能见距离的影响，得出危险指标与各影响因素之间的关系。

二、利用FDS 模拟火灾1、FDS 火灾模型简介FDS 火灾模型包括两大部分。

第一部分简称FDS4，是求解微分方程的主程序，需要用户创建文本来描述火灾场景；第二部分称SMOKEVIEW，可以直观的查看计算结果。

FDS 的输入文件分成三部分：第一部分为几何参数和网格的设置；第二部分为有关燃烧过程的设置，如燃烧时间、火源功率、通风口的设置等；第三部分为输出数据的设置，如某点或某个面上的温度、密度、混合组分在火灾过程中随时间的变化情况等。

2、FDS 模拟火灾（1）参数设定为了准确地求解火灾的相关问题，设置基本参数如下：①设置烟的减光系数与能见距离之积C=1（系统默认值为3）。

对于发光物质来说C=8，对于反光物质来说C=3，但在性能化评估中为保守起见通常取C=1，因此，本文取C=1。

②室内温度为20 ℃；（2）火灾模拟图2.1 模拟火灾基本模型如图2.1所示模拟火灾的基本模型，建立两间尺寸均为4.0 m×4.0 m×4.0 m 房间，本文以房间1作为分析对象，设置床为火源且热释放速率稳定。

基于FDS的倾斜巷道火灾数值模拟与实验研究

基于FDS的倾斜巷道火灾数值模拟与实验研究当前,国内外研究矿井火灾的方法主要有实验研究、数值模拟及理论计算三种方法,其中,实验中很难构建与井下真实环境相一致的实验条件,尤其是在火灾烟气与巷道围岩进行热交换方面很难做到,所以往往采用数值模拟方法来研究矿井火灾,但数值模拟的准确性无法通过现场真实火灾进行验证,为了验证数值模拟的方法和原理的准确性,本文在实验室进行倾斜巷道火灾实验,得到实验室环境下火灾实验的真实数据,利用FDS软件对实验室环境下的火灾实验进行数值模拟,将实验与模拟结果进行分析比较。

本文采用自行设计的巷道火灾实验系统,在无机械通风条件下测得不同倾斜角度的非绝热铁质模型巷道发生火灾时各测点温度、风速及巷道两端压差,同时对不同倾角下的巷道模型壁面温度变化情况进行测量,进而计算出模型巷道壁面的导热量并且得到模型巷道壁面导热量随着巷道倾角增大而减小。

以计算流体力学和传热学为基础,利用FDS建立了与实验模型相同的物理模型,对壁面绝热与非绝热条件进行模拟,得出绝热条件下巷道内温度、风速和巷道两端压差均高于非绝热条件下各参数,其燃烧过程壁面的热量损失对巷道内温度场、速度场与压力场等的影响较大。

将非绝热条件下模拟得到的温度、风速及巷道两端压差等数据,与实验数据进行比较,二者总体变化趋势一致性较好,但结果存在差异,在火灾发展初期及稳定期温度、风速及压力测点的实验测量值均高于模拟值,其主要原因在于模拟时默认模型外部空气温度是恒定温度,而实际情况下模型壁面与室内空气会进行热交换,室内温度会随实验进行而升高,从而影响模拟结果,所以日后在模拟巷道火灾设置边界条件时必须考虑火灾烟气与围岩的热交换。

同时从巷道内流场湍流强度的角度分析了湍流强度对巷道壁面与高温气体间的对流换热的影响,进一步验证了数值模型的准确性。

火灾数值模拟研究FDS开题报告

毕业设计（论文）开题报告学生姓名：学号:所在学院：城市建设与安全工程学院专安全工程专业业设计（论文）题目地铁车厢火灾的数值模拟研究指导教师：__________________________________2013年1月9日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15 篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2004年4月26日”或“2004-04-26 ”。

毕业设计（论文）开题报告1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述一.地铁火灾研究的概述：在现代大都市中，地铁是一种非常重要的公共交通工具，在人们的生活中发挥着越来越重要的作用，它提供给人们的便利是其它交通工具所无法替代的。

但是，由于地铁属地下建筑，建筑结构特殊，而且客流量大、人员集中，所以一旦发生火灾，特别容易造成群死群伤的严重后果。

以下是近年来全球地铁发生的几起重大灾难事故：在所有统计的地铁火灾事故中，造成大量人员伤亡主要原因并不是烧伤，而是因为再地铁站内人员疏散不及时，导致大量人群滞留危险区域，燃烧过程中形成的烟气扩散后使站台内能见度降低，客观上增加了疏散的难度。

与此同时造成被困人员心理恐慌，发生拥挤踩踏，更加阻碍了疏散速度，极易造成群死群伤事故。

城市公路隧道建设中火灾数值模拟与灭火救援体系研究的开题报告

城市公路隧道建设中火灾数值模拟与灭火救援体系研究的开题报告一、选题背景与意义随着城市化进程的加速和交通工具的普及，城市公路隧道逐渐成为城市交通组成部分的重要组成部分。

城市公路隧道的安全建设一直以来备受社会和政府的关注，隧道火灾作为城市公路隧道安全建设领域的一个重要问题，一旦发生灾难性后果将不可遏止，城市发展和旅客生命财产的安全都将面临巨大威胁。

因此，研究城市公路隧道火灾数值模拟和灭火救援体系的重要性是不言而喻的。

二、研究目的本文主要围绕城市公路隧道火灾数值模拟和灭火救援体系两个方面进行研究。

旨在通过数值模拟分析城市公路隧道火灾时烟气分布、温度分布、热释放率等相关因素，在灭火救援体系研究中探究最优灭火方式和救援策略，提高城市公路隧道火灾应对和救援能力。

三、研究内容和方法（一）研究内容1、城市公路隧道火灾数值模拟的基本原理和方法。

2、分析城市公路隧道火灾数值模拟中的烟气分布、温度分布、热释放率等相关因素的变化规律。

3、探究部分城市公路隧道的实际案例，进行火灾数值模拟分析。

并从其中查找燃烧的消失时间、温度分布、烟气浓度等信息，为设计灭火救援措施提供科学依据。

4、根据火灾数值模拟结果，构建最优化的灭火救援体系，制定最优化的灭火救援策略，提高城市公路隧道火灾应对和救援能力。

（二）研究方法1、收集和整理有关城市公路隧道火灾的文献资料，分析研究现有的火灾数值模拟理论和研究现状。

2、采用CFD（计算流体动力学）数值模拟方法，建立城市公路隧道模型，进行火灾数值模拟，对模拟结果进行分析和讨论。

3、结合城市公路隧道实际案例，对模拟结果进行验证和优化，并提出灭火救援措施。

四、研究预期结果通过数值模拟分析城市公路隧道火灾时烟气分布、温度分布、热释放率等相关因素，探究最优化的灭火救援体系和策略，提高城市公路隧道火灾应对和救援能力。

提供科学指引和技术支持，完善城市公路隧道的灭火救援体系，提高城市公路隧道火灾的安全性。

基于FDS的核电站主储油罐间火灾数值模拟研究的开题报告

基于FDS的核电站主储油罐间火灾数值模拟研究的开题报告一、选题背景核电站是一类非常重要的基础设施，主储油罐是其重要的储油设备之一。

一旦主储油罐发生火灾，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会影响核电站的正常运行和稳定性。

因此，深入研究主储油罐间火灾的发生机制、演变规律和灭火方法是必要的。

通过数值模拟的方法可以对主储油罐间火灾进行研究，这种方法不仅能够缩短试验周期，还能够控制试验条件，能够得到更精确的结果。

目前，CFD软件在消防领域得到了广泛应用，但是还缺少针对主储油罐间火灾的数值模拟研究。

二、研究内容本文拟采用FDS软件进行主储油罐间火灾的数值模拟研究，主要包括以下内容：1. 建立主储油罐间火灾数值模型；2. 对火灾的发生机理、演化规律和影响因素进行分析；3. 研究水雾灭火的效果和适用范围；4. 探究其他灭火剂的可行性；5. 验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

三、研究方法本文采用数值模拟方法进行研究，主要采用FDS软件进行模拟。

具体方法如下：1. 建立主储油罐间火灾的数值模型，包括火源、储油罐、管道和泵等设备；2. 设置模拟参数，包括火源参数、气体温度、密度等参数；3. 根据模拟结果，分析主储油罐间火灾发生的机理和演化规律；4. 研究不同灭火剂的效果和适用范围，包括水雾、露点水、惰性气体等；5. 验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

四、研究意义本文的研究意义在于：1. 提供主储油罐间火灾灭火方案的理论基础；2. 为消防部门提供事故预测和风险评估工具；3. 优化消防设备的配置和消防方案的制定；4. 为提高核电站安全性能提供参考依据。

五、研究难点本文研究的难点在于：1. 模型参数的选择与确定，包括火源参数和储油罐等设备的参数；2. 灭火剂的选择与适用范围的研究，包括水雾、露点水、惰性气体等；3. 数值模拟结果的验证和准确性的保证。

六、进度计划本文的进度计划如下：1. 2021年11月：完成研究背景和意义的阐述，确定研究内容和范围；2. 2022年1月：完成数值模拟软件的学习和熟练使用；3. 2022年3月：建立主储油罐间火灾数值模型，进行初始模拟；4. 2022年5月：研究主储油罐间火灾的发生机理和演化规律，探究不同灭火剂的效果和适用范围；5. 2022年7月：完成数值模拟结果的验证和准确性的保证；6. 2022年9月：完成论文撰写和答辩准备工作。