厨房火灾数值模拟及分析.docxVIP

实验名称：

火灾数值模拟

一、实验目的

1.1通过实验掌握FDS和pyrosim2010软件基本操作并能建立模型进行模拟实验。

1.2通过实验分析和了解火灾烟气浓度以及温度场分布等火灾参数的变化规律。

二、实验设备和仪器高性能计算机（一台）

三、实验内容

通过FDS和pyrosim2010命令语句的学习，编写模型程序和设置相关参数（参数包括：燃烧物质热释放速率，空间环境温度，探测器的布置，设置计算截面等），试运行并调试，最后对计算数据进行处理分析。

四、实验原理及步骤

4.1实验原理

FDS（FireDynamicsSimulator）是由美国国家标准和技术研究院（NIST）研发的火灾模拟软件，它是将模拟空间划分成许多微元控制体以微元控制体为基本单位。模拟计算的精度主要与微元控制体的数量有关，而微元控制体的数量又主要受计算机能力的限制。FDS是以N—S偏微分方程为基础进行数值求解，给出较详细的各种物理量（温度、压力，速度、密度、热释放速率、烟雾组分等 ）的

分布。

4.2实验步骤

打开安全数值模拟实验室桌面的文件-07shiyan.fds（用记事本的打开方式），找到下列命令行，依次输入下面命令：

模拟时间设置，注意逗号（模拟100秒）

TIMET_END=100,SYNCHRONIZE=.FALSE./

4.2.2网格划分命令，IJK代表XYZ轴，

MESHID=MESH,IJK=50,70,30,XB=0.00,5.00,0.00,7.00,0.00,3.00/

4.2.3基本材料参数的设置

地毯材料参数设置，

MATLID=CARPET_MATL,

SPECIFIC_HEAT=9.00,

CONDUCTIVITY=0.1600,DENSITY=750.00,

HEAT_OF_COMBUSTION=2.2300000E004,

N_REACTIONS=1,

HEAT_OF_REACTION=2.0000000E003,

NU_FUEL=0.62,

N_T=1.00,

THRESHOLD_TEMPERATURE=290.00,

N_S=1.00,

REFERENCE_RATE=0.1000,

REFERENCE_TEMPERATURE=100.00/

4.232火源设定

SURFID=burner,

COLOR=RED,

HRRPUA=3.0000000E003/

4.3.3.3温度探测器布置

（注：XYZ后的数据分别表示XYZ轴三个方向上参照坐标原点的坐标）

DEVCID=HD1,PROP_ID=Default,XYZ=2.50,3.50,1.70,LATCH=.FALSE./

4.3.4温度和二氧化碳“切片”布置SLCFQUANTITY=TEMPERATURE,VECTOR=.TRUE.,PBX=2.50/SLCFQUANTITY=carbondioxide,VECTOR=.TRUE.,PBZ=1.70/

（已经由实验指导老师完成）

4.4建立实体（利用pyrosim2010）:

凳子（见图1）制作步骤：（尺寸是随便输的，与实验的数据可能不一样）第3

凳子（见图1）制作步骤：（尺寸是随便输的，与实验的数据可能不一样）

第3部分

第2部分

第1部分

图1

第1部分：假设尺寸为长x宽x高 =0.1mx0.1mx0.3m

依次点击ModeltNewObstruction Geometry，输入数据：minX=0,maxX=0.1,minY=0,

maxY=0.1,minZ=0,maxZ=0.3。见图2

Obstruction^rope^

Obstruction^rope^

GeneralGeomatryStirfaces

￡oxProptrtits

MinMaxMmMin

Min

Max

Mm

Min

2?再点击Surfaces,在Single后面的下拉选项里选择SPRUCE，点击OK，第1部分就完成了。

3?还有3个与第一部分完全相同的物体，为了节省时间，可以利用复制与移动操作来完成：

在左侧右击刚才建好的第一部分（名字为 Obstruction），再点击Copy/Move,在Mode下面选

择Copy，数量为1，offset的X选项里输入0.3，表示移动的距离为0.3m。点击OK即完成复制操作，剩下的两个类似（注意移动的方向） ；见图3

图3

图3

第2部分：尺寸为长X宽X厚=0.4mx0.4mx0.1m

依次点击ModeltNewObstruction Geometry，输入数据：minX=0,maxX=0.4