FDS入门教程 fds软件教程

FDS入门教程

消防啦 2009-05-17 23:22 阅读694评论3

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1.运行FDS

在dos下,进入输入文件job_name所在的目录,然后键入以下命令即可:

fds4<job_name.data

2.FDS命令行格式

1.以“&”开头,以“/”结尾。

2.每一行都由一个命令标识字符串后跟一些参数构成

如:

&PDIMXBAR0=-.30,XBAR=0.30,YBAR0=-.30,YBAR=0.30,ZBAR=1.2/

一:描述初始条件

1.HEAD定义输入输出文件名

格式:&HEADCHID=’sample’,TITLE=’ASampleInputFile’/

1)CHID定义了所有和输入文件相关的输出文件的名字,其值不多于30个字符

2)TITLE对输入文件的进一步描述,其值不多于60个字符

2.TIME设定模拟时间

格式:&TIMETWFIN=10,DT=0.1/

1)TWFIN(TimeWhenFINished):设置模拟结束的时间,在建模过程中将其设为0,可以快速检验模型的正确性。

2)DT设置迭代的时间步长,若迭代不收敛可以将其调小。

3.PDIM设定计算域

格式:&PDIMXBAR0=-.30,XBAR=0.30,YBAR0=-.30,YBAR=0.30,ZBAR=1.2/

1)定义了点(XBAR0,YBAR0,ZBAR0)和(XBAR,YBAR,ZBAR)所确定的一个矩形计算域,即通过矩形域的两个相应的对角点来定义计算域。单位为米。

2)XBAR0,YBAR0,ZBAR0的默认值为0。

3.MISC定义全局变量

格式:&MISCSURF_DEFAULT=’CONCRETE’,REACTION=’METHANE’,TMPA=20,

DATABASE=’c:nistfdsdatabase4database4.data’/

1)定义一些全局参数

2)是fds唯一的可调用数据库文件的命令

3)决定程序执行LES还是DNS,默认为LES,若执行DNS应加入参数DNS=.TRUE

4)SURF_DEFAULT:指定表面默认材质,默认为’INERT’(惰性表面)

5)REACTION:指定燃烧的化学计量模式,默认为’PROPANE’(丙烷)

6)TMPA:指定环境温度,默认为20

7)TMPO:指定计算区域外部的温度,默认为20

8)NFRAMES:指定Thermocouple数据,slice数据,particle数据,和boundary数据的输出频率。这些数据每隔TWFIN/NFRAMES秒输出一次,默认为1000

9)U0,V0,W0:指定进入计算区域的初始风速,默认为0

二.描述实体和火灾

6.SURF定义边界条件

1)定义流场内所有固体表面及开口之边界条件

2)默认的边界条件是’INERT’(惰性表面),在MISC行用SURF_DEFAULT参数设置。

3)每个SURF行均有一个边界条件标示ID,主要对边界条件进行标识。

4)SURF只对边界条件进行定义,具体应用到那一个固体表面或开口由OBST或VENT命令通过边界条件标识ID来定义。在OBST或VENT命令行引用边界条件时用参数SURF_ID。

7.REAC定义燃烧反应

1)定义具体的燃烧过程的化学计量参数

2)ID:字符串,标识燃烧反应

3)NU_O2,NU_H2O,NU_FUEL,NU_CO2:碳氢化合物燃料理想的化学计量系数,默认为丙烷的化学计量系数。

4)MW_FUEL:燃料的分子量(g/mol)

5)SOOT_YIELD:烟产量占总燃料的质量比率

6)CO_YIELD:co产量占总燃料的质量比率

7)EPUMO2:消耗单位质量的氧所释放的能量

8)RADIATIVE_FRACTION:辐射能占总能的比率

例:

&REACID=’WOOD’

SOOT_YIELD=0.01

NU_O2=3.7

NU_CO2=3.4

NU_H2O=3.1

MW_FUEL=87.

EPUMO2=8850./

8.OBST创建实体

&SURFID=’FIRE’,HRRPUA=1000.0/

&OBSTXB=2.3,4.5,1.3,4.8,0.0,9.2,SURF_IDS=’FIRE’,’INERT’,’INERT’/

1)XB:描述实体。实体由长方体的两个对角点(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)描述,XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2;

2)SURF_ID:描述边界条件,其值为某边界条件的ID(在SURF行描述),意即引用边界条件ID来确定所建实体表面的边界条件。

3)SURF_IDS:由三个边界条件ID组成,分别表示所建实体的上表面、周边表面、下表面(top,sides,bottom)的边界条件。

4)SURF_ID6:由六个边界条件ID组成,分别表示所建实体的X1表面,X2表面,Y1表面,Y2表面,Z1表面,Z2表面上的边界条件。

5)在此行加上:PERMITHOLE=.FALSE.,可以禁止在OBST创建的实体上开孔

9.HOLE:在实体上创建开孔

&HOLEXB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2/

1)XB:XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2,所创建开孔的大小,创建的开孔可以作为门或窗等。

2)所创建的开孔厚度可以大于实体厚度.

例:&OBSTXB=1.0,1.1,0.0,5.0,0.0,3.0/

&HOLEXB=0.99,1.11,2.0,3.0,0.0,2.0/

3)T_CREATE,T_REMOVE.在此行可以加上这两个参数,表示在程序运行过程中开孔的创建时间和消失时间。两个参数的值均为时间。

4)HEAT_CREATE:为一字符串量,表示在此字符串所标识的热探头动作时创建开孔。

例:&HOLEXB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2,HEAT_CREATE=’heat2’/

&HEATXYZ=3.2,4.4,6.8,ACTIVATION_TEMPERATURE=74.,

RTI=100.,LABEL=’heat2’/

在热探头’heat2’动作时创建开孔。

10.VENT:创建表面或在表面上创建开孔

a)主要用来描述依附于实体上的表面(没有厚度,只是一个平面)和计算区域的外部墙体(没有厚度)

b)XB:XB=X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2,其中必须有某一坐标方向的两个坐标值相同,因为VENT所描述的是平面。

c)CB:在描述计算区域的外部墙体时,可用CB代替XB,CB的值为一字符串,须从以下字符串选取:XBAR0,YBAR0,ZBAR0,XBAR,YBAR,ZBAR。

d)VENT的一个特例就是可以用来设置风扇。

10.设定火源

火源一般由SURF语句和OBST和VENT语句描述,SURF语句描述火源的性质,如热释放速率等特性,OBST或VENT语句描述火源的位置及面积。

a)用OBST描述火源:在用OBST所创建的实体表面设定火源

例(1)&SURFID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

OBSTXB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,6.0,SURF_IDS=‘FIRE’,‘INERT’,‘INERT‘/

(TOP,SIDES,BOTTOM)

例(2)&SURFID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

&OBSTXB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,6.0,SURF_ID6=‘FIRE’,‘HOT’,‘COLD’,

‘INERT’,‘INERT’,‘INERT’/(X-,X+,Y-,Y+,Z-,Z+)

2)用VENT描述火源

例:&SURFID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/

&VENTXB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,5,SURF_ID=‘FIRE’/

3)设定随时间变化的火源

&SURFID=‘FIRE’,HRRPUA=500,RAMP_ID=‘TEST’/

&VENTXB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,5,SURF_ID=‘FIRE’/

&RAMPID=‘TEST’,T=0.0,F=0.0/

&RAMPID=‘TEST’,T=10.0,F=0.2/
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&RAMPID=‘TEST’,T=30.0,F=0.6/

&RAMPID=‘TEST’,T=50.0,F=0.8/

&RAMPID=‘TEST’,T=90.0,F=0.9/

&RAMPID=‘TEST’,T=100.0,F=1.0/

&RAMPID=‘TEST’,T=110.0,F=0.8/

&RAMPID=‘TEST’,T=140.0,F=0.5/

&RAMPID=‘TEST’,T=160.0,F=0.2/

&RAMPID=‘TEST’,T=180.0,F=0.0/

此火源在100秒时达到最大值500,随后开始减弱直至熄灭。

11.实体或表面的着色

a)着色和SURF相关联(通过SURF_ID)的表面

在SURF行加上RGB参数即可:

例:&SURFID=’UPHOLSTERY’,...,RGB=0.0,1.0,0.0/

b)为所确定的实体和表面单独着色

在OBST和VENT行加上参数COLOR或RGB,COLOR为一字符串,可选值为’RED’,’BLUE’,’BLACK’,’YELLOW’,’GREEN’,’MAGENTA’,

’WHITE’,’CYAN’或’INVISIBLE’

三:喷淋装置和火灾探测器

10.SPRK:设置洒水喷头

&SPRKXYZ=3.0,5.6,2.3,MAKE=’sprinkler_make’,ORIENTATION=1,0,0/

1)XYZ:设置喷头的具体位置

2)MAKE:字符串量,指定喷头的各个参数所在的文件,其值即为文件名。

3)ORIENTATION:指定喷头的喷淋方向,默认值为(0,0,-1),即-Z方向

4)T_ACTIVATE:设定喷头的动作时间(s)

5)T_DEACTIVATE.:设定喷头的关闭时间(s)

6)ROTATION:若喷头喷出的水滴是非轴对称的,可用此参数设置旋转喷洒的方向,其值为一度数,默认值为0。

7)可以在PART行设置喷头的喷洒频率

8)如果喷淋系统是干式系统,可在PIPE命令行用参数DELY描述延迟时间,在一FDS的输入文档中只允许有一个PIPE命令行。

11.HEAT:设置感温火灾探测器

&HEATXYZ=3.0,5.6,2.3,RTI=132.,ACTIVATION_TEMPERATURE=74.,

LABEL=’door’/

1)XYZ:设置感温探测器的具体位置

2)RTI:设置响应时间指数,单位:

3)ACTIVATION_TEMPERATURE:探测器的响应温度(摄氏度),默认74度

4)LABEL:起标识作用

5)感温探测器可以用来触发一系列事件,和其它设备实现联动。

  

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