基于大涡模拟的火灾数值模拟网格划分优化方法

摘 要：网格划分是火灾数值模拟的重要环节,对模拟结果的精度以及模拟时间有很大影响。针对火灾数值模拟中的网格划分问题,提出了一种基于大涡模拟的网格划分优化方法。根据大涡模拟的原理,给出了滤波尺度的计算方法,并根据滤波尺度和网格比系数对火场中不同区域的网格尺寸进行优化处理。将优化方法应用于高层建筑火灾的数值模拟,运用FDS软件分别针对优化前网格、优化后网格以及精细网格进行数值模拟,对不同网格划分下的温度、氧气和二氧化碳体积分数进行比对。结果表明：网格优化后,模拟结果与精细网格之间相关系数的均值为0.987,保证了模拟精度;同时,模拟运行时间降低为精细网格的16%,有效提升了火灾模拟的计算效率。     

秦岭特长公路隧道火灾数值仿真研究

该文通过计算机建立了实验中所用的秦岭特长公路隧道的数值模型,并采用与实验中相同的火灾规模和边界条件对不同风速下隧道拱顶纵向温度分布进行了数值仿真研究。将仿真的结果和实验数据进行了比较,实现了对这个数值模型的有效性的验证。然后,采用这个数值模型对秦岭特长公路隧道发生火灾时的热环境进行了数值仿真研究,获得了从实验中很难得到的数据并在此基础是对隧道的性能化防火设计、消防安全措施、特别是对人员的在火灾时的安全逃生作了可靠的分析和预测。     

基于结构塌落的建筑火灾数值模拟方法

将流固耦合理论应用于建筑结构塌落的火灾数值计算中,建立基于结构塌落的火灾燃烧动力学模型,并将该模型嵌入火灾动力学系统FDS中,实现塌落物对火势影响的数值模拟。与原FDS进行数值模拟比对,验证该方法的可行性。将该方法应用于某居民建筑火灾案例中,进行基于结构塌落的建筑火灾数值模拟,结果表明塌落结构引起室内火灾发生轰燃现象,对室内温度、烟气浓度、CO2浓度变化产生重大影响。     

基于VC和ObjectARX的人工关节的参数化设计

运用VC和ObjectARX ,在AUTOCAD2 0 0 0环境下 ,进行人工关节的参数化设计。该设计极大地提高设计效率和设计质量 ,具有良好的交互性。     

可视化隧道火灾仿真系统开发

FDS(Fire Dynamics Simulator)作为一种高效的火灾模拟软件,前处理操作集中在一个data文本文件中,需要操作人员熟知各输入数据参数的格式,而且在对非规则边界隧道进行火灾模拟时有很大局限性.为了简化操作,实现非规则边界隧道的建模,通过应用一种由矩形方块拟合圆弧墙或斜线墙的算法来实现非规则边界隧道建模,并通过实现与DXF文件的接口来简化建模过程,大大改善了软件的可操作性能;最后给出了用该软件对非矩形边界隧道火灾的数值模拟应用.通过编制可视化软件并集成了非规则边界隧道建模算法,简化了隧道火灾仿真的建模操作,可以很好地解决隧道火灾仿真问题.     

面向事故调查的某民居火灾数值模拟研究

将计算机数值模拟技术应用于火灾调查,采用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件对一起重大火灾事故进行再现研究.根据火灾现场勘查报告和现场照片建立了仿真模型,根据火灾调查要求设定4种工况并进行了相应的对比数值模拟实验,分析了各种工况下火势的发展和温度的变化,得出以下结论:在该火场条件下,采用石膏板作为隔墙材料可以显著增大人员逃生可能性.     

表面粗糙度三维评定的研究

对表面粗糙度的三维评定进行了研究。给出了基准面的构造方法 ,三维评定参数的定义及算法 ;最后对实测零件数据分别进行二维和三维评定 ,对评定结果加以比对 ,反映出三维评定的整体特性。     

某仓库火灾实验与数值模拟对比

采用FDS模拟某仓库火灾,并与实验结果比较温度曲线和火灾蔓延过程。在仓库中放置三层金属货架,分打火机和烟头两种引燃方式和不同点火位置进行实验。模拟与实验得到的温度曲线相似度很高。250s前模拟与实验得到的火灾蔓延过程比较相似,250s后由于纸箱倒塌,模拟结果出现延迟。合理摆放货物的情况下烟头引燃仓库火灾的可能性较小。     

盾构机外部失火隧道内烟气传播数值模拟

用FDS模拟不同通风条件及水幕开启/关闭状态的火灾过程,分析盾构机外部配电箱失火时隧道内的烟气传播规律,通过比较隧道内关键位置处的烟气体积分数、温度、二氧化碳体积分数、氧气体积分数及能见度,评估对隧道内工作人员安全的影响。结果证明,水幕可起到一定的阻烟作用和很好的隔热作用,能降低盾构机一侧的二氧化碳体积分数,并使得掘进面附近工作区域内的能见度变化很小;在通风条件下,风流会阻隔烟气到达掘进面附近;水幕的阻烟效果及通风充足使得隧道内的氧气体积分数基本不变。     

基于网格变换的火灾中塌落固体建模及应用

基于网格变换的思想,提出了一种在网格中建立塌落固体并与流场进行耦合的建模方法。根据此方法对FDS 软件进行功能扩展,使其能够对塌落固体建模并模拟。利用改进后的FDS 软件对无结构塌落和有结构塌落情形的相同火灾场景的进行模拟。对于有塌落情形的模拟结果,其温度和CO2 曲线在塌落时刻之前与无塌落情形一致,而在塌落时刻之后与实际火灾中塌落造成的轰燃现象一致,证明此方法可以较好地模拟固体的塌落及其对火灾场景的影响。