文摘
建造了许多高大的大空间体积,建立在许多建设项目在远东,特别是中国大陆、香港和台湾。烟是确定风险处理的关键。因此,排烟系统在火灾中指定代码在这些地区。一个更新在应用计算流体动力学(CFD)排烟设计将在本文。要点需要注意在CFD模拟吸烟填补由于火将讨论在一个很大的大厅。关于偏微分方程的离散化和数学方面算法求解速度压力方程简要概述了有关。结果预测的CFD与不同的自由边界条件与房间火上测试。标准网格大小、放松因素,收敛标准,应该建立和假扩散与CFD数值实验。
1。介绍
许多火灾模型已经发展为研究火灾轰燃前和文献中报道1- - - - - -3]。计算流体动力学(CFD)或称为领域模型(4,5),最初开发火灾模拟,被广泛应用于烟管理系统设计。火灾的发展领域模型开始30年前(6- - - - - -10在世界各地的主要机构。这些建筑研究所(11),在日本东京理科大学;圣母大学(12)和火研究中心,美国国家标准局(13]在美国;和火研究站14在英国)。之后,它被称为应用CFD (15在1990年代中期)。这是更广泛应用时的一些研究CFD软件成为商业软件包。CFD研究建筑火灾应用进展非常缓慢的在过去的十年中解释。大部分的努力都在性能化设计应用CFD (PBD)消防安全规定。火灾动力学模拟(FDS) [9,10现在常用的。
应用程序现在只局限于排烟系统包括静态排烟系统或自然通风,机械球迷和动态排烟系统。建筑火灾是一个低速化学反应流(16)由浮力(17]。三个关键流体流动现象(4,5,16,17在标量湍流运输由buoyancy-induced主导);与热辐射传热燃烧对象和相关的燃烧化学涉及数百名中级化学反应(18,19同时应该考虑。很难制定一个简单的CFD模型包含所有这三个部分实际上不使用任何简单的模型与经验参数。
然而,总有一些困难在寻找资源,深入研究指出[20.,21]。另一方面,许多工程师和一些CFD训练被招募为消防工程师处理PBD [22,23在建筑消防安全。大部分研究成果被用于应用CFD在构建应用程序并生成美丽的图形演示,而不是工作或获得更多先进的CFD火灾。
因此,CFD模型只是用于设计烟运动和空气处理系统的设计,如排烟系统(24]或隧道通风系统。虽然计算所需的时间还长,CFD数值方案已得到改进与高效。现在可以使用更快的个人电脑更大内存容量。流体流动问题10数以百万计的计算细胞可以适应真正的64位操作系统。然而,计算还需要几天的时间。甚至努力开发标准使用火模型(25,26),但如何?
它被认为3,15,27)在1990年代CFD领域模型具有最大的潜力来模拟建筑火灾中讨论的几个经典的出版物(6- - - - - -8]。火被作为热源产生浮力对流。系统耦合的、非线性偏微分方程建立了动量守恒,热,和大规模的烟引起的火灾。温度和速度场引起的火灾预测来源。这种方法是物理和集成了基本原则应该预测与最小实验数据输入更详细的信息。CFD模型对预测的热环境等大型附件中庭或隧道,尽管它不太适合区域靠近火。模型应该进一步研究开发的热辐射,燃烧化学常见的建筑材料,并与空气湍流混合。此外,很少有实验验证和确认(28]报告[28- - - - - -31日]。大部分的实验数据用于证明CFD结果最初研究防火区模型(32]。事实上,非常有限的系统的全面的实验工作,除了一些Ingasson和奥尔森(33喷水灭火系统火灾和自然通风口,特别设计了证明CFD模型。报告的数据Steckler et al。34]最初表现为研究门口流,但总是用于验证领域模型,因为有很多数据在不同的位置。然而,这种有限的研究没有给出任何承诺的结果在CFD预测VVT-FDS[表示的35)的研究。验证作品开始作为一个长期项目由美国核管理委员会(36]。因此,CFD是有限的地区研究烟运动远离火灾,避免模拟燃烧和热辐射的影响。即便如此,总有接受挑战的设计基于CFD的预测。因此,实地测试需要评估系统是否执行的设计。中庭热烟试验(37- - - - - -41),然后要求在远东地区许多地方。还有问题培训足够数量的政府官员、工程师和设施经理理解CFD。更新审查提出了应用CFD设计排烟系统。
2。烟填
火是(6- - - - - -8,10)的生化的系统动力,传热传质。一组非线性和耦合偏微分方程,动量守恒,热量和质量是建立描述消防系统。当火灾发生时,会产生自然对流流场,一般形式的守恒定律时流体性质。火的热功率的外壳是兆瓦的订单,如燃烧产生的聚氨酯泡沫沙发。合成流湍流和适合使用湍流模型。
有三个主要部分4,5]在CFD领域模型:湍流模拟浮力诱导运动,组偏微分方程的离散化,和算法在解决速度压力相关方程。
CFD的预测主要是申请设计排烟系统在大空间中,尤其是在中庭和隧道。静态排烟系统不是那么受欢迎的权威。的任何改变周围的空气压力分布由于风或其他热扰动会给不同的系统性能。因此,它只适用于小建筑,非常低的主人加载,如航空货运码头。静态排烟系统的性能在拥挤的购物中心和公共交通等空间交换,尤其是那些位于地下深处,应该合理的严重火灾科学和工程。推烟的场景从上方空气燃烧必须通过全面的验证测试,它将不会发生。设计不应该接受没有这样的理由。
其他参数包括数值参数等稳定和收敛的松弛因子,收敛标准,残差,时间和步骤,和有关参数在自由边界,流量系数的空缺,和多长时间计算域必须扩展到外的开放必须是合理的。所有这些参数的值应该非常仔细地选择与实验。不同的问题应该由“试错”数值模拟实验。
3所示。湍流模型
两种常见的方法(6,10)被用来模拟湍流。这是雷诺平均n - s方程(跑)和大涡模拟(LES)方法。
空气流动变量的定值包括动量、密度、压力、焓和烟尘浓度是解决使用了。任何这些变量的瞬时值表示为其定值吗加上波动。方程组描述的守恒定律可以转换的与产品的波动对不同流变量分离出来。不同的湍流模型(例如,6)提出了关闭方程组使它看起来类似,但有关扩散系数成为有效的价值远远大于层流。的家庭常用的湍流模型模拟模型fire-induced流场。时间平均速度矢量的组件(在笛卡儿坐标系统)、焓和湍流参数和然后,作为。有很多基于CFD包跑在文学在1990年代。商业软件是用来预处理程序菜单将在构建几何。由于硬件的限制,基于跑的CFD模型已经申请设计烟管理系统在大型大厅和隧道。然而,有批评的准确性由于网格大小和边界条件。燃烧模型无法模拟实际,因此预测一氧化碳和烟尘浓度火灾。
在莱斯,湍流运动分解为大型和小型运动的过滤。大规模流动结构计算的数值微分方程。小规模的运动建模,subgrid-scale雷诺应力(例如,10])。莱斯的第一步是过滤。一个流程变量在位置和时间分解为一个大规模的组件吗和一个小规模(subgrid-scale)组件。大规模的组件通过一个函数是空间平均吗在感兴趣的领域通过一个过滤器宽度作为 滤波函数的选择是很重要的。LES方法需要计算细胞比跑得多。之前有讨论了同样数量的计算细胞会给类似的预测莱斯。莱斯现在常用的火灾模拟。然而,治疗火边界应该关注。
在这两种方法有许多物理经验参数。的经验参数值,,,和用在了模型(6)已经导致了争论。这些参数,提出针对不同的流动问题。但是这样做将CFD作为曲线拟合运动(42]。的参数在使用莱斯[subgrid-scale模型43)是很重要的。
4所示。有限体积法
偏微分方程描述的集合流变量通常解决Spalding-Patankar控制体积法(6,7]。这是方程的有限差分法离散集成在一个控制体积。特别注意的对流部分取决于流方向。所有这些已经在文献中讨论清楚,不会重复的细节。
不同方案在离散化方程的有限体积体积(或控制)方法。常见的差分方案在火灾模拟6,20.,44逆风方案),混合动力方案,上游幂律模式和二阶二次插值的对流运动学(快速)方案44]。采用中心差分测试有困难得到融合结果在火灾模拟15,45]。
逆风差分方案相当于零阶插值与界面的选择值根据速度的迹象。这是一阶准确的泰勒级数截断误差。离散方程的解决方案基于这个方案是相对稳定的,很少有分歧或振动。因此,数值方案在研究基于稳定的一阶逆风流行对流运输。然而,一阶精度使它容易数值扩散错误。错误的扩散是一个多维的现象解释为以每个单元边界上的三维流动为一维流动。它发生在流斜网格线,当有一个非零梯度因变量的方向正常流动。这些错误出现时,差分格式不能占的真正方向流动。逆风和中心差分方案无法满足这个要求。
假扩散错误可以最小化采用高阶离散化。方案二阶精度包括三阶导数截断误差。这变成了一种非物质的高对流条件下振荡。许多方案提出了高阶精度处理错误的扩散。这些方案涉及离散化改进简单的对流项的逆风表示。快速方案(例如,44)是一个很受欢迎的一个使用三点upstream-weighted二次插值法对每个接口。由此产生的有限差分方程是基于泰勒级数分析三阶准确。这是一个三阶准确逆风差分格式与额外的控制体积细胞参与插值将扩散错误在一定程度上减少带来更广泛的影响。该方案具有一阶逆风的稳定但其二阶的数值扩散是免费的。
5。Velocity-Pressure-Linked方程
没有显式方程来计算空气压力分布在CFD模型。然而,压力梯度出现在动量守恒方程。交错网格系统的压力(和其他标量)节点与单元的控制体积速度分量用于解决方程。通过这种方式,压力梯度可以适当对振荡流的压力。此外,速度计算组件计算其他标量的确切位置。
速度分量,,可一旦压力场计算。但这些计算速度组件可能不满足连续性方程。Semi-Implicit Pressure-Linked方程的方法(简单的)算法对解决这个问题6,44]。这是一个重要的发展中CFD的一步。由于没有显式方程计算压力场,压力分布模式必须猜测开始。因此,简单的所需计算时间长,如果猜到了压力分布不同于现实。方案的修改提出了火灾模拟。三种常见的算法(46,47)包括SIMPLE-Revised(简单),noniterative压力隐式与分裂的运营商(庇索);着火之前和迭代庇索测试仿真求解上述问题的速度压力与方程(45]。
标准的湍流模型用于描述湍流效应。数值实验进行模拟fire-induced流和温度在大型测试室报道Ingason和奥尔森(33]。使用三个算法的预测结果与实验数据进行比较。结果表明,iterative-type好的消防领域建模解决方案方法。解决方案的预测从原始noniterative庇索算法可能不满足连续性方程;但给消防工程应用初步估算所需计算时间在很大程度上减少了。自由边界条件的处理为例研究了在实现一个合理的稳态解是很重要的。
为减少计算时间和内存需求,解决方案域通常被关在火车厢。压力边界条件沿着方向设置为 然而,合理的稳态结果不能通过这种方式获得的。流场预测曾经是强大的。事实上,预测质量吸引和流出室似乎无限增加。这一现象的一个解释是,火灾源位于非常接近门打开,也不能假定自由边界条件。为了克服这个问题,解决方案域必须扩展到包括左门附近的自由空间足够的距离误差的准确边界条件保持最低。在这项研究中,研究自由边界延伸至室外空气的隔间。通过这种方式,可以预测中和平面高度。但计算时间和内存需求将更长和更大。
的noniterative庇索方案,虽然仿真,需要更少的计算时间是不够可靠,准确的结果是可取的。迭代庇索方法通常适用于火灾模拟虽然简单(7也给了好的结果。
6。火灾动力学模拟
后发布版本3.01 (9,10)的建设和火灾研究实验室,国家标准与技术研究所(NIST),美国在2002年晚些时候(48,49经过近30年的研究,然后FDS积极升级。现在是一个受欢迎的消防工程工具。可压缩fire-induced气流可以与热烟气作为模拟热发泡气体。一组控制方程适用于模拟流体流动引起的浮力与低马赫数派生。布西涅斯克近似不再是必要的,限制非粘流体已被移除。FDS模型允许更大的密度和温度的变化。一个重要假设是,压力变化很小,所以理想气体定律可以近似分解成“背景”组件的压力,水压分量和微扰流。
这种假设与低马赫数流动是合理的,因为温度与密度成反比。压力状态和能量方程取代背景压力过滤声波速度远远快于典型的流动速度预期在火车厢。动量方程重新安排基于涡度的假设一代由于浮力盛行的一代由于气压的作用。短的紊流长度范围将由LES模拟与Smagorinsky次网格模型。
动荡,中间燃烧化学和热辐射研究必须包括瞬间从燃烧释放的热量。燃烧化学应该在FDS中正确注册。已经有研究中间化学聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC),聚氨酯泡沫(PUF),和木头。可能的反应动力学预测混合与氧气和温度进行了研究。燃烧的化学反应PMMA与中间反应非常复杂的分类下七组热分解;热氧化分解;单体MMA的分解;甲烷燃烧;甲醇燃烧;甲醛氧化和乙炔燃烧。 For the group of methane combustion [19),77中间反应被发现。这个反应识别过程已经报道了其他六组。这样的反应将仔细审查等识别重要的那些发热。只有那些被认为是投入FDS关键反应。
Smagorinsky常数subgrid-scale模型用于FDS必须评估(43]。边界层对这种规模并不那么重要。的系数从0.1到0.25不等。Smagorinsky常数的值会影响结果网格加密相关预测室内气流。粗网格,一个更大的价值会给更好的结果。火灾模拟,被选为0.2。另一个重要的系数,subgrid-scale紊流普朗特数从0.2到0.9,不同报道(50,51]。结果火灾模拟的变化不是很敏感,作为0.5 (51为模拟室内气流。
混合分数模型(48,49]FDS中用于描述火灾燃烧过程和燃烧模型是基于假设mixing-controlled。每个感兴趣的化学形式描述混合分数,这是一个守恒量表示的分数的形式在一个给定的位置来自燃料。每个物种的质量分数与混合分数由“国家关系”从哪里可以提取必要的信息。例如,国家关系的氧气质量分数将被用于计算当地的氧气质量消费率。当地的热释放率可以从本地计算耗氧率假设它成正比的耗氧率和独立的燃料。这个过程将审查其适用性在处理燃烧化学。
7所示。验证和确认
CFD预测结果总是查询。详细分析量化建模和数值不确定性的火灾模拟因此要求(28]。在过去的十年中,质量和信誉的CFD模拟火吸引了越来越多的关注社会的消防工程。火灾模拟的可信度评估程序代码不同意52]。
验证和确认这个词(v和v)是用于操作研究v和v评审的定义(28]。在CFD领域实现v和v的可信度量化模型研究在初步阶段。一些可用的CFD火v和v测试代码没有经过谨慎,他们的工作只能被视为只是一个演示,一些特殊的火灾场景可能是模拟。这种情况持续的竞技场CFD建模,尤其是CFD商业部门的代码(53]。可能的原因之一是没有普遍接受的v和v方法可用,但至少有三个不同的标准对已出版的CFD的可信度(28,51]。
与区也验证了模型实验(15),作者的最好的知识,领域模型的实验验证没有进行区域模型的程度一样。事实上,非常有限的实验工作,除了一些Ingasson和奥尔森(33洒水喷头火灾和自然通风口,已经执行了验证领域模型。实验数据报告Steckler et al。34]最初研究门口流已经多次用于验证领域模型(29日]。
有验证文件对FDS和其他模型发布的美国核管理委员会。七卷报告草案刚刚可用(36]。一系列25火灾进行了测试,主要目的为核电站提供数据验证计算机模型。实验在一个外壳的大小18 m×12米,高6米。大火是由一个简单的气体燃烧器,庚烷或甲醇液体池,或PMMA固体火灾。四个测试进行全面控制房间模型。参数包括火灾强度、圈地通风率和火在实验中不同的位置。
全面燃烧设施应该开发验证和验证CFD结果。一些FDS报道(54]。排气罩配备fan-duct系统需要测量可燃物燃烧的热释放率的耗氧量的方法。不同的场景应该建立的燃烧的可燃物大小不同的在不同的位置和通风条件。空气温度和速度引起的火流应该测量与火灾的热释放率。
8。功能分析
泛函分析(55)提出了证明CFD更好的预测结果。这是比只是说预测和测量值之间的协议是“好”或“坏的。“这个方法提出了定量,统计和分析方法来评价防火区模型(32,56)首先,和应用来验证CFD模型(57]。瞬态测量并预测曲线是用两个向量和总结所有的数据点和在不同的时间间隔,vectorally。向量将偏差。两个参数被定义为一个定量测量曲线形状的相似性。(我)“规范”是归一化向量之间的相对距离和。所推荐的孔雀et al。55),欧几里得的“规范”计算的数据和相应的在和s数据点用来抚平里面的波动曲线提供更好的估计 (2)参数“余弦”(或“内在产品”)被定义为合成矢量之间的角差 在哪里表示。
“规范”趋于零,“余弦”方法1当两条曲线非常接近对方。
9。一个例子的案例研究
质量实验烟填充为Hagglund et al。58李,和食物59]。单层建筑面积11 m×39米,高8米,如图1被认为是。墙壁和天花板是由矿物棉,和地板是混凝土。有三个通风口标记D1、D2和D3,每个区域2.2 m×0.6米前墙的顶部。开口的上边缘位置是0.2低于上限水平。两个进气道A1和A2区1米2米的下沿左墙和前壁,如图1。
(一)计划
(b)海拔
(c)热电偶的位置和测量尺度
大火是定位在一半的建筑的中心。甲醇作为燃料,燃烧在平方钢锅的尺寸0.56米2和2.02。热释放率每单位燃料的水平区域是440 kWm−2。热空气运动被排出烟雾观察。气体的温度通过热电偶测量分布在四个竖线50厘米间距如图1 (c)。两个摄像机是用来记录烟层的下行。
两个测试烟雾填充选择FDS4 CFD模拟的模型。烟填充两个大房间的消防测试和测试房间外无风进行了研究。数值实验是标记为例1和2如下。
例1:。火大小:2.0米2
内部空气温度:15°C
外部空气温度:8°C
外部风:0−1
立方网格的大小:0.2米×0.2米×0.2米
网格总数:429000。
例2:。火大小:0.56米2
内部空气温度:13°C
外部空气温度:3°C
外部风:6 ms−1
立方网格的大小:0.2米×0.2米×0.2米
网格总数:975000。
单位面积上的热释放率的燃料是440 kWm−2。质量燃烧率的增长周期设置为60年代。输入热释放速率曲线如图2。最大热释放率880千瓦和246.4千瓦的病例1和2,分别。
四个热电偶树木标记T1 T4设置如图1 (c)。预测气温的情况1在数据与实验结果进行比较吗3(一个)来3 (d)。可以看出,两条曲线匹配更好的彼此高度4米,但不太好6米楼的四个热电偶的树木。在6米以上,预测温度增加速度远高于实验。
(一)T1
(b) T2
(c) T3
(d) T4
热烟气层高度的结果在M1, M2, M3如图4(一)。三个预测曲线都保持稳定在大约3米高,在一个小范围波动。烟气层高度测量实验是3 m以上地板上。看来,预测烟气层高度是很不错的。
(一)案例1
(b)例2
预测温度的情况下2如数据所示5(一个)和5 (b)。热释放率的情况2小于的情况1,两个位置在6米和7米以上地板在每个热电偶树进行比较。预测的气温曲线与实验吻合良好。CFD工具FDS似乎有利于模拟火灾场景与风的效果。
(一)T1
(b) T2
(c) T3
(d) T4
预测烟气层高度在M1, M3图所示4 (b)。烟层情况2波动比这更积极的情况1。一个可能的解释是由于外面风。烟气层高度在M1波动,特别是靠近左边的入口。
观察降烟层的实验报告(58约1米)。烟摔倒的顶部垂直进气排气高度1米。有三个火山口附近的天花板。热烟通过两个通风口在天花板上,疲惫和空气被吸进房间通过第三个接近火如图6。速度矢量预测剖面在喷口也显示在图6。如图6(b),空气流动速度矢量在右边的两个喷口向里面的房间,在左边的发泄是相反的。这是测试报告的一样(58]。
预测空气温度和烟气层界面高度是通过应用功能分析与测试结果。空气温度的预测数字3和5是合理的,8,为2。结果规范和余弦的数字显示。为例1FDS预测给规格从0.08到0.37,和余弦从0.71到0.99。以防2从0.07到0.14,规范,余弦从0.82到0.93。CFD结果预测在某个位置满意,这些测量值非常接近。例如,标准的T4 4米层是0.01,接近为0。余弦值接近1是0.95。然而,预测的结果相当可以接受在某些位置与大偏差。预测在T1 6米地上,标准是0.37和余弦是0.71。此外,预计气温上升速度比的观测率测试。更有活力的火灾模型的理由使用他们之前是必要的。因此,火CFD模型应该改进应用在消防设计和评估(60]。
扩展系统可以设置基于规范和余弦关键流变量的值来表示多好CFD预测结果同意实验。然而,这不能只由研究人员。当局有责任接受消防安全规定PBD [22,23]应该扮演关键的角色在决定是否使用一个三分规模(坏,中性,和良好的)或5点量表(非常糟糕,糟糕,非常好,好,非常好)。
10。自由边界条件
将CFD应用于建筑火灾评估,总有门窗向外开放。双向流动观测实验,与热气体流出,清凉的空气进入房间。有许多辩论开口等指定的自由边界条件。流参数,指定特别的压力,必须小心。有相关的经验相关性的压力资料在窗户或门等垂直的开口,在不同房间的几何图形,火灾热释放率,开放大小。然而,这样的边界条件可能不给适当的规范。更好的方法是扩大计算域之外,指出年前由Schaelin et al。60为模拟羽流)在1992年,就任et al。29日1994年)着火的研究。这部分前应该仔细看着再次指出[21]。
的消防测试报告Steckler et al。34李,和食物61年在一个房间的面积2.8 2.8米、高2.18米,如图7作为一个例子。0.3万平方沼气燃烧器的热释放率62.9千瓦是放置在测试房间的中心。门的宽度和长度0.9米和1.85米是位于侧壁的中心。两个热电偶树木,C和D,每22个探针,分别放置在拐角处,门口。垂直气温资料从地板到天花板都以这两个热电偶的树木。
考虑到精度和计算时间,立方网格的大小0.05 m×0.05 m×0.05 m和FDS CFD模拟中使用。房间分为246400个细胞的网格系统沿着100由56个44部分- - - - - -,- - - - - -,方向,分别在FDS输入文件。三个自由边界条件贴上FB1 FB2, FB3 FDS模拟测试。
免费免费边界条件FB1, FDS菜单开口不扩大计算域之外。气流参数在开放边界取决于流是外向或传入34]。在空气压力作为一个例子,水平速度有关吗通过 即将离任的边界条件假设压力扰动在即将离任的边界,是零沿着流线是恒定的。传入的边界条件假设是零无限遥远。在两个网格之间的边界,压力边界条件相似,在外部开放边界。但来自相邻网格流进来的。
长度和高度扩展空间的一次或两次房间的长度和高度,分别FB2和FB3。输入几何图形的FDS模拟这三个边界条件如图8。
(一)FB1
(b) FB2
(c) FB3
相对空气压力对环境价值在门口和水平分量的速度在100年代,150年代和200年代的数据所示9和10。气温在不同高度在房间里的角落里图所示11。应用泛函分析与测量空气温度比较,价值观的标准模拟FB1 FB2,和FB3是0.015,0.013,和0.013,分别和余弦值是0.59,0.58和0.57。预计气温非常接近实验使用三种边界条件。所有的余弦值较低。然而,跨门的压力资料是完全不同的人物9。很难接受FB1的预测压力资料,虽然实验压力的测试的数据是不可用的。预计值不是很满意的模拟烟雾在第一个例子填写一个更大的大厅。一个可能的解释是由于燃烧模拟火灾中扮演一个关键的角色在一个小房间。进一步的调查将在模拟燃烧过程在CFD模型。
100年代(a)
150年代(b)
(c) 200年代
100年代(a)
150年代(b)
(c) 200年代
11。结论
尽管CFD设计排烟系统中使用的心房(37- - - - - -41]在过去的30年里,没有多少研究致力于模拟湍流混合,中间燃烧化学和热辐射实际上没有使用经验公式。进一步,有很少的验证和确认工作的预测结果与有限的全面燃烧测试,特别是为CFD设计火灾模型。消防工程师被要求证明CFD结果在测试和调试排烟系统(62年]。中庭热烟测试网站(37- - - - - -41]因此需要评估中庭排烟系统的性能在很多地方包括香港。
火灾模型已被用于许多项目但导致许多争论和辩论的子可用工具。如果结果不清楚展示,例如全面的燃烧测试,这个过程会出现“曲线拟合运动。”“验证”演习可能是必要的,除了“工程判断。“虽然进行燃烧测试相关的成本可能会很高,一些项目有必要证明提供足够的消防安全。
工程工具与CFD模型应用在消防安全工程。有很多原因为什么CFD领域模型是如此有吸引力。热环境的预测“微观”图片所描述的速度矢量图,温度,压力和烟尘浓度(作为质量的化学形式)轮廓可用于推导相关的宏观参数用于工程。空气温度的垂直分布计算是有用的在提供适当的热灵敏度自动喷水灭火。另外,火羽流的空气夹带率计算的预测水平速度分量。
仍有改善的空间精度的工程工具。这些模型的验证和确认是特别重要的。指出在香港(62年),这两个建筑设计师和相关的政府官员应该妥善利用火灾模型训练。注意,火灾模型本身的发展是非常迅速的。例如,与CFD三维模拟模型可以容易处理个人电脑了。但在20年前,只能进行二维模拟的计算机主机。
必须提供相关的教育和培训(63年,64年]。提供学位课程MSc水平对于升级是必要的消防工程人员的质量。至少持续专业发展规划建议定期提供。
FDS (48,49是非常合适的消防安全工程。然而,仍有许多技术的发展,粗心的应用会导致错误的结果。验证和确认研究诸如工作开始由美国核管理委员会(36)是很重要的。全面的燃烧测试(61年,62年火域)验证CFD模型是必要的。
命名法
| : | Smagorinsky LES模型系数 |
| : | 经验在模型运行参数 |
| : | 过滤功能 |
| : | 焓 |
| : | 湍流参数 |
| : | 一个向量表示测量数据 |
| : | 测量数据点 |
| : | 指数的功能分析 |
| : | 空气压力 |
| : | Subgrid-scale紊流普朗特数 |
| : | 预测数据点 |
| : | 一个向量表示预测数据 |
| : | 时间 |
| : | 速度向量组件 |
| : | 位置矢量 |
| : | 湍流参数 |
| : | 滤波器的宽度 |
| : | 时间平均流动变量的值 |
| 或: | 瞬变流动变量 |
| 或: | 流变量的波动 |
| : | 感兴趣的领域。 |