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【引用】FDS入门教程  

2011-02-12 19:58:41|  分类: 结构抗火 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自qiao.y《FDS入门教程》

1 运行FDS
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:
&PDIM XBAR0=
.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:&HEAD CHID=’sample’, TITLE=’A Sample Input File’ /
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:&TIME TWFIN=10DT0.1 /
1
TWFIN Time When FINished :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:&PDIM XBAR0=-.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:&MISC SURF_DEFAULT=’CONCRETE’,REACTION=’METHANE’, TMPA20
DATABASE=’c:\nist\fds\database4\database4.data’ /
1)      
定义一些全局参数
2)      
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,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OBSTVENT命令通过边界条件标识ID来定义。在OBSTVENT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:
&REAC ID=’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
&SURF ID=’FIRE’,HRRPUA=1000.0 /
&OBST XB=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:PERMIT HOLE=.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
&HOLE XB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2 /
1
XBXB=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:&OBST XB=1.0,1.1,0.0,5.0,0.0,3.0 /
&HOLE XB=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:&HOLE XB=2.0,4.5,1.9,4.8,0.0,9.2,HEAT_CREATE=’heat2’ /
&HEAT  XYZ=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XBCB的值为一字符串,须从以下字符串选取:XBAR0,YBAR0,ZBAR0XBAR,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OBSTVENT语句描述,SURF语句描述火源的性质,如热释放速率等特性,OBSTVENT语句描述火源的位置及面积。
a)        
OBST描述火源:在用OBST所创建的实体表面设定火源
例(1&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/
OBST XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,6.0,SURF_IDS=‘FIRE’,‘INERT’,‘INERT‘/
(TOP,SIDES,BOTTOM)
例(2&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/
&OBST XB=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:&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=600,PARTICLES=TRUE/
&VENT XB=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
&SURF ID=‘FIRE’,HRRPUA=500,RAMP_ID=‘TEST’/
&VENT XB=1.0,1.2,2.0,2.2,8,5,5,SURF_ID=‘FIRE’/
&RAMP ID=‘TEST’,T=0.0,F=0.0/
&RAMP ID=‘TEST’,T=10.0,F=0.2/
&RAMP ID=‘TEST’,T=30.0,F=0.6/
&RAMP ID=‘TEST’,T=50.0,F=0.8/
&RAMP ID=‘TEST’,T=90.0,F=0.9/
&RAMP ID=‘TEST’,T=100.0,F=1.0/
&RAMP ID=‘TEST’,T=110.0,F=0.8/
&RAMP ID=‘TEST’,T=140.0,F=0.5/
&RAMP ID=‘TEST’,T=160.0,F=0.2/
&RAMP ID=‘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
SURF行加上RGB参数即可:
例:&SURF ID=’UPHOLSTERY’,...,RGB=0.0,1.0,0.0 /
b)        
为所确定的实体和表面单独着色
OBSTVENT行加上参数COLORRGBCOLOR为一字符串,可选值为’RED’, ’BLUE’, ’BLACK’, ’YELLOW’, ’GREEN’, ’MAGENTA’,
’WHITE’,’CYAN’ 
 ’INVISIBLE’
三:喷淋装置和火灾探测器
10
SPRK:设置洒水喷头
&SPRK XYZ=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(00,-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
&HEAT XYZ=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
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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