FDS火灾模拟软件及应用
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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 Nhomakorabea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。
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]。
浅析FDS火灾模拟软件及应用
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
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_
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:
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浓度的分布规律,并给出了相应的人员逃生措施。
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:
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。
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。
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。
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。
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]。
浅析FDS火灾模拟软件及应用
———————————————————————————————— 作者：
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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_
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:
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浓度的分布规律,并给出了相应的人员逃生措施。
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:
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。
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。
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。