消防评估软件中烟气流动模拟分析软件中导入C

消防评估软件中烟气流动模拟分析软件中导入CAD模型

关键词：烟气流动模拟分析软件，烟气流动模拟分析软件（CFD），消防安全评估软件，结构安全计算分析软件

导入CAD模型

在本示例中，将导入一个CAD文件，然后添加一个500kW的燃烧器。消防评估软件

 

图1. 本例中的燃烧器火灾

本示例演示如何：

 

• 导入CAD文件。
• 增加火焰。
• 仅网格模型的一部分。
• 使用PyroSim结果查看3D结果。
• 使用PyroSim查看二维结果。

在本例中，说明将描述使用菜单对话框输入的数据。这样做是为了清晰和一致。然而，PyroSim同时提供绘图工具和快捷工具栏，可以加速许多任务。可以尝试这些替代的模型创建方法。

要选择国际单位：

1. 在“视图”菜单上，单击“单位”，然后选择“国际单位”以使用公制显示值。

导入CAD模型

1. 先下载PyroSim示例.zip并提取fbx文件夹。包含CAD模型。
2. 在“PyroSim文件”菜单上，单击“导入FDS/CAD文件”，然后选择GettingStartedModel V2 - SimLab”fbx文件。
3. 默认选择都在“导入”对话框中有效，因此单击每个窗格上的“下一步”，然后单击“完成”。
4. 旋转模型以查看和探索。

 

创建一个新视图，该视图只显示底层
让我们添加一个剪辑到底层的新视图：

1. 在“视图”菜单上，单击“新建视图”。这将创建一个名为View01的新视图。

2. 在“导航”视图中，在“View01”上单击鼠标右键，然后将其重命名为“Ground Floor”。

3. 在导航视图中，在“Ground Floor”上单击鼠标右键，然后单击“添加剖面框”。

4. 在“导航”视图中，双击“剖面”框，然后在“Max Z”框中键入2.7. 单击“确定”。

5. 单击“重置”。

6. 在“Ground Floor view”上单击鼠标右键，然后单击“保存视点”以更新查看方向。

 

将在图2所示的位置放置一个0.4×0.4m的火焰。

图2：一层的火灾位置

创建网格
在本例中，我们将使用0.2m的网格单元。此值太大，无法正确模拟火灾，因此我们将在火灾周围局部细化网格。

1. 在“模型”菜单上，单击“编辑网格”。

2. 单击“新建”。

3. 单击“确定”创建网格。

4. 在“Min X”框中键入–20，在Max X框中键入-1.0.

5. 在“Min Y”框中，键入-6.0，在“Max Y”框中，键入15.0.

6. 在“Min Z”框中，键入0，在“Max Z”框中，键入3。

7. 在“X单元格”框中，键入95。

8. 在“Y单元格”框中，键入105。

9. 在“Z单元格”框中，键入15。

10. 单击“确定”保存更改并关闭“编辑网格”对话框。

在“导航”视图中，双击默认视图。单击“显示网格边界”和“显示网格轮廓”以启用网格的显示。创建的网格将底层延伸到外部楼梯的边界，如图3所示。

图3：网格显示。

分裂和细化的网格

现在，将网格划分为多个网格，并在房间里用火细化网格。
 

1. 在“导航”视图中的“模型”下，右键单击“GettingStartedModel V2-SimLab.fbx然后单击“隐藏对象”。这将隐藏几何图形的显示。

2. 在导航视图中，在“网格01”上单击鼠标右键，然后单击“拆分网格”。

3. 在“近距离拆分”选项中选择X，然后在框中键入-12.6. 单击“确定”。

4. 在导航视图中，在“网格01”上单击鼠标右键，然后单击“拆分网格”。

5. 在“近距离拆分”选项中选择“Y”，然后在框中键入3.4. 单击“确定”。

6. 在导航视图中，在“网格01”上单击鼠标右键，然后单击“拆分网格”。

7. 在“近距离拆分”选项中选择“Y”，然后在框中键入9.2. 单击“确定”。

划分网格形成了一个新的网格层次结构，作为原始Mesh01的子组。我们将重新组织，但要先将细化火附近的网格和合并其他网格。

 

1. 点击重置。

2. 在工具栏上方，单击“显示网格划分”。

3.按住g键，右键点击左边中间的网格(Mesh01-a-b-a)。单击细化网格。

4. 在“优化因子”框中，键入2。单击确定。

5. 按住g键，右键点击刚才修改过的网格。单击划分网格。

6. 在选项旁边的分隔栏中选择X并在框中输入-16.2。单击确定。请注意，我们在一个X坐标上对细分网格进行了分割，该坐标与细分网格相邻的粗网格中的网格划分完全匹配。

7. 按住g键和CTRL键，点击顶部的两个网格。仍然按住g键和CTRL键，右键单击合并网格。这将合并两个网格。

8. 按住g键和CTRL键，点击右边剩下的两个网格。仍然按住g键和CTRL键，右键单击合并网格。这将合并两个网格。

现在模型中有五个网格。在几何形状的限制下，使每个网格中的单元数量近似相等，这样当我们解决问题时，每个核心将有相似的负载。图4显示了网格以及重命名和重新排列的树列位置。

图4：分割、细化和合并后的网格。

定义反应

对于包括燃烧的模拟，用户必须定义反应。

1. 在“模型”菜单上，单击“编辑反应”。

2. 单击“从库中添加”。

3. 选择WOOD_OAK反应并将其添加到当前模型。

4. 单击“关闭”。

5. 单击“确定”关闭“编辑反应”对话框。

 

创建火层表面

表面用于定义FDS模型中对象的特性。在本例中，定义了以500KW的速率释放热量的燃烧器（火）表面。

1. 在“模型”菜单上，单击“编辑表面”。

2. 单击新建。

3.在“表面名称”框中，键入“火焰”。

4. 在表面类型列表中，选择燃烧器。

5. 单击“确定”以创建新的燃烧器表面。

6. 在单位面积热释放率框，输入3125.0KW/ m²。火灾面积为0.16m²，总放热率为500kw。

7. 在“热量”选项卡上，将表面温度更改为500。

8. 单击确定保存更改并关闭“编辑表面”对话框

 

创建火焰
现在在模型中定义了火灾位置。创建一个障碍物并将火面指定给障碍物的顶部。

1. 在“模型”菜单上，单击“新建障碍”。

2. 在ID框中，输入火灾障碍物。

3. 单击“几何体”选项卡。

4. 在Min X框中，键入-18.4，在Max X框中，键入-18。

5. 在Min Y框中输入8.4，在Max Y框中输入8.8。

6. 在Min Z框中输入0，在Max Z框中输入4。

7. 点击表面选项卡。

8. 点击多个。

9. 对于Max Z曲面，选择火焰。

10. 单击确定以创建新的障碍物。
 

请注意，我们已确保障碍物的几何形状与0.1m的单元格大小一致。这样就消除了关于障碍物会吸附到什么尺寸的不确定性。上表面面积为0.16m²，总放热率为500kw。

 

打开侧面和顶部的网格

希望网格的边和顶部是开放的边界。这是通过在这些边界上创建开放的表面来实现的。PyroSim可以自动做到这一点的边界的一个网格。

1. 在导航视图中，在“网格”上单击鼠标右键，然后单击“打开网格边界”。这将在每个网格的边界边上创建开放的通风口。

2. 由于希望底部是关闭的，所以展开每个网格的通风口并删除[ZMIN]通风口。
 

添加二维切片平面（等高线平面）

1. 在“输出”菜单上，单击“二维切片”。

2. 输入切片平面，如图5所示。

3. 单击“确定”。

4. 可以单击“显示切片”按钮以打开和关闭切片显示。

 

图5：定义切片平面图

 

添加三维切片（等曲面）

1. 在“输出”菜单上，单击“三维切片”。

2. 输入切片平面，如图6所示。

3. 单击“确定”。

4. 可以单击“显示切片”按钮以打开和关闭切片显示。
 

图6：3D可见性切片

 

解决方案的时间

设置解决方案结束时间

1. 在“分析”菜单上，单击“仿真参数”。

2. 在“结束时间”框中，键入100。

3. 单击“确定”

 

创建用于查看结果的其他视图

定义内部视图的理想方法是使用漫游工具。练习：

1. 在导航视图中，右键单击“模型”，然后单击“全部显示”。

2. 单击“重置”。

3. 单击漫游。

4. 按住ALT键，同时拖动鼠标按钮以沿Z轴上下移动相机。

5. 按住CTRL键的同时拖动鼠标按钮，在相机的XY平面上向前、向后和左右移动相机。

6. 释放关键点，单击并用鼠标旋转以更改查看方向。现在，CTRL键的移动将相对于新的观察方向。另外，将相机移动到新视点后，可以通过右键单击该视图并单击“保存视点”来保存该视点。

 

使用漫游工具练习后，使用它定义四个视图：从远处查看建筑的外部视图、在入口门处正好位于建筑外部的入口视图、沿着走廊移动到有火房间门的走廊视图和在有火房间内部的火视图。
 

保存模型

1. 在“文件”菜单上，单击“保存”。

2. 选择保存模型的位置（通常是新文件夹）。对于这个例子，将创建一个导入CAD文件夹并命名文件Import CAD。

3. 单击“确定”保存模型。

 

运行仿真

1. 在FDS菜单上，单击“并行运行FDS”。

2. 将出现FDS仿真对话框，并显示仿真过程。
 

查看3D烟雾
模拟完成后，PyroSim结果将显示模型的三维静止图像

1. 在工具栏中，选择“Realistic”。

2. 在“视点”中，双击“Ground Floor”。

3. 在“场景几何体”中，选择“PyroSim几何体”。

4. 在“FDS结果”中，双击“3D Smoke”。
 

图7显示了50秒时的火焰和烟雾。

图7：50秒时的火灾和烟雾

 

我们还可以从保存的任何其他视图中查看。这是从着火的房间可以看到的景色。

 

1. 在工具栏中，选择“Realistic”。

2. 在“视点”中，双击“Fire”。

3. 在“场景几何体”中，选择“PyroSim几何体”。

4. 在“FDS结果”中，双击“3D Smoke”。

图8显示了10秒时的火灾和烟雾。

 

图8：从室内观察火灾。

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