fds說明

1、1FDSFDS4使用說明使用說明前言這本指南描述怎樣使用火災動力學模擬模型(FDS)。它不提供背景理論但提供了一份配套文件FDS技術參考指南[1]，其中包括了詳細的控制方程，數(shù)值方法和驗證工作。盡管用戶指南中包含進行火災模擬全部必要的信息，讀者也應當熟悉技術參考指南里的一些背景理論。軟件和用戶向?qū)е荒芤詫斎雲(yún)?shù)適當描述的形式提供有限的指導。FDS用戶指南中結合FDS可視化程序只給出了怎樣操作Smokeview的有限信息，它的全面描述在

2、“Smokeview版本4的用戶指南“里給出[2].這本指南也包含關于怎樣使用Smokeview設計FDS計算的內(nèi)容，并提供關于使用兩個模型的簡短的指導。免責聲明美國商業(yè)部沒有對FDS的用戶作出保證、表達或暗示，并且對它們的使用不承擔任何責任。在聯(lián)邦法律的許可下，F(xiàn)DS用戶假定有唯一的責任決定它們在一些具體應用中適當?shù)氖褂?；一些從它們的計算結果中得出的結論；使用或不使用來自這些工具分析的結果。用戶必須注意FDS是專供那些在流體力學、熱力

3、學、燃燒學以及傳熱學有研究能力的用戶使用和作為那些已有資格的用戶在決策時的輔助。當它被應用于一個精確的現(xiàn)實環(huán)境時，軟件包是一個可以包含或不包含預測值的計算機模擬。從關注火災安全方面考慮，缺少了精確預測的模擬會導致錯誤的結論。所有的結果都應該由一位有經(jīng)驗的用戶進行評價。本指南中所提及的計算機硬件或者商業(yè)軟件未得到NIST的認可，也不表明其對于預定目標是最佳的選擇。說明各種形式的火災動力學模擬模型開發(fā)研究已將近25年，但軟件的公開發(fā)布只是從

4、2000年開始。很多的個人對模型的開發(fā)和驗證作出了貢獻，計算機程序的編寫由一個相對較小的小組負責，F(xiàn)DS技術指南包含了一個全面的模型發(fā)展貢獻者的名單。但這里我們只認可參加程序?qū)嶋H編寫的個人。最初，基本流體力學方面由羅納德雷姆（RonaldRehm）和霍華德鮑姆（HowardBaum），在NIST的計算與應用數(shù)學實驗室(CAML)的DarcyBartDanLozier，HaiTang以及建筑與火災研究實驗室(BFRL)的丹科利（DanCl

5、ey）的協(xié)助下設計完成。軟件最初的可視化由CAML的吉姆西姆斯（JimSims）完成?？v向壓力問題由國家大氣研究中心（NCAR）的Boulder和Colado解決。KevinMcGrattan擴展包括火災發(fā)展軌跡的基本程序，并保留了FDS管理程序源代碼（heremainsthecustodianoftheFDSsourcecode.）。GlennFney開發(fā)了相關的可視化程序Smokeview。KuldeepPrasad為其增加了多網(wǎng)格

6、的數(shù)據(jù)結構，為平行處理做準備。William(Ruddy)Mell為其增加了特殊的火災發(fā)展程序使模型可用于微重力條件燃燒和荒原火災蔓延的評估。lesBouldin設計了并行處理代碼的基本框架。賈森弗洛伊德，一前尼斯特文件后，寫混合物小部分和小滴蒸發(fā)常規(guī)。SimoHostikka，尼斯特VTT大樓的客人研究人員和運輸，芬蘭，那些輻射解答者和那些炭熱解常規(guī)寫。雖然不再在尼斯特，兩個繼續(xù)對源碼做出顯著貢獻。JasonFloyd，NISTPos

7、tDoc的起草者之一編寫了混合物部分和液滴蒸發(fā)部分的程序。NIST來自芬蘭VTT建筑與運輸?shù)脑L問學者SimoHostikka編寫了輻射和高溫分解產(chǎn)物部分的程序。兩位研究者雖然目前都已離開NIST但仍然對FDS的源代碼的發(fā)展作者杰出3材料分離。燃料和炭的熱性質(zhì)應由用戶提供。詳見第5.7.2部分。隨溫度變化的材料特性現(xiàn)在可認為固體材料性質(zhì)是一個溫度的函數(shù)，應注意的是這種精確改變了一些在FDS以前版本中使用的常規(guī)熱解。在第4.4.1部分給出這

8、種變化對輸入文件的影響程度。拉格朗日粒子涉及到拉格朗日粒子的輸入文件格式發(fā)生了變化，拉格朗日粒子包括噴淋液滴和跟蹤粒子?；A的物理模型是相同的，但在程序代碼中與NIST研究現(xiàn)行使用的不同。FDS3的輸入文件在FDS4中仍可運行，但是作用效果發(fā)生了變化。粒子參數(shù)轉(zhuǎn)換的詳細情況見第4.5部分。煙氣層高度加入了一個關于煙氣層（界面）高度的簡單計算，以便用戶可以與區(qū)域模型計算進行比較或者能以更簡單的方式表達FDS的結果。詳見第5.11部分。2啟

9、動火災動力學模型(FDS)是一個Ftran90計算機程序，用于計算熱流體和火災的控制方程。關于方程以及怎樣數(shù)值求解的詳細描述見參考文獻[1]。FDS的輸出結果由程序Smokeview.可視化，Smokeview的用戶指南見參考文獻[2]。2.1怎樣得到FDS和Smokeview關于FDS和Smokeview的所有文件可以在以下地址獲得：:fire.nist.govfds，在網(wǎng)頁上可以找到關于新版本、缺陷修訂等信息。因為FDS不總是兼容，

10、新版本的執(zhí)行文件包括版本號fds#.exe。用戶也許愿意保留老版本FDSU的執(zhí)行文件以便進行新舊版本輸出結果的比較。而圖示程序Smokeview以兼容為背景，因此鼓勵用戶以新的Smokeview文件取代舊的。FDS的分配包括個人電腦Windows操作系統(tǒng)的自提取安裝程序，引導UnixLinux以及Mac用戶進入源程序代碼、一些編譯執(zhí)行文件和生成文件等的文件傳輸協(xié)議（FTP）地址。下載安裝程序之后，雙擊圖標開始一系列的安裝步驟。在安裝中最

11、重要的是目錄(通常稱作c:nistfds)的生成，在目錄下要安裝FDS和Smokeview的執(zhí)行文件、Smokeview的選擇文件smokeview.ini以及包括一些示例、參考手冊和補充數(shù)據(jù)的文件。安裝程序還定義了變量路徑和Smokeview程序的相關擴展文件.smv，這樣用戶即可選擇在命令行鍵入命令提示符也可選擇雙擊任意.smv文件。已經(jīng)下載了FDS早期版本并保留了文件結構的用戶，只需對新文件進行不同的分配。為避免命名的沖突，不同版

12、本的相關文件通常在文件名中插入版本號。2.2計算機硬件要求FDS需要較快的的CPU和質(zhì)量好的隨機存取存儲器(RAM)。對于基于Windows操作系統(tǒng)的個人電腦（PC）處理器至少需要1GHzPentiumIII、512MB的RAM。當然配置越高越好，要求高的用戶應考慮配備最快的CPU和最大的RAM。此外，需要一個大的硬盤驅(qū)動器用于儲存輸出計算結果。通常單次的計算結果就會生成約1GB的輸出文件?，F(xiàn)在大多數(shù)的計算機硬盤至少20GB。對于基于U

13、nix的工作站，處理器和內(nèi)存的配備至少應達到PC機（個人電腦）的要求。在近幾年內(nèi)購買的絕大多數(shù)計算機都滿足運行的要求。Smokeview需要額外的內(nèi)存(RAM)，需達到至少512MB，目的是計算機不需要與磁盤進行“交換”就可以展示結果。對于Smokeview，具備快速的圖形處理器比快速的CPU更重要。如果已達到可以運行FDS和Smokeview，則具備一個快速的CPU也是重要的。2.3計算機操作系統(tǒng)(OS)和軟件要求開發(fā)FDS和Smok