fds(火災動力學模擬工具)

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fds即Fire Dynamics Simulator,是火災動力學模擬工具,由美國國家標準技術局開發。是計算流體力(CFD:ComputationalFluidDynamics)的一種模型,模擬火的能量驅動流體流動。

FDS
採用數值方法求解一組描述熱驅動的低速流動的Navier-Stokes方程(粘性流體方程),重點是計算火災中的煙氣流動和熱傳遞過程。該軟體把設定空間分成多個小的三維矩形控制體或計算單元,計算每個單元內氣體密度,速度,溫度,壓力和組分濃度用質量守恆、動量守恆和能量守恆的偏微分方程來近似有限差分,通過對同一格線使用有限體積技術來計算熱輻射、流體流動中存在湍流現象,追蹤預測火災氣體的產生和移動,並結合家具、牆壁、地板和頂棚的材料特性來計算火災的增長和蔓延。FDS處理湍流流動有兩種方法,即大渦模擬(LES)方法和直接數值模擬(DNS)方法。模擬求解後可獲得相關測量點處溫度、CO濃度、CO2濃度、O2濃度、能見度等一系列數據。
該模型的一部分套用在煙氣控制和水噴淋及探測器啟動的研究,另一部分用在民用建築或工業火災的重現工作。隨著軟體技術的發展,模型算法的進一步完善,FDS提供了一種研究火災動力和燃燒基礎的工具,同時開始用於解決消防行業中實際的火災問題。其模型中包括兩大部分。第一部是求解微分方程的主程式,它所需要的火災場景的參數,需要用戶創建的文本檔案提供;第二部分為Smokeview,是一種動態場景顯示程式,人們可用它直觀地查看計算結果。2009年初發布了FDS5.3,植入了芬蘭VVT的EVACATION,FDS源程式不斷更新不斷完善,較新的版本,可進行火災過程和疏散過程的聯合模擬。當前,FDS的使用已經開始超出火災研究實驗室的範圍,進入了工程建設領域,可以作為建築性能化設計的輔助工具之一。

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