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fds
基础知识
分类
:
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学习
2007.9.5 08:55
作者：
shubo
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1
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2372
1
．
运行
FDS
在
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：
< br>
fds4 < job_
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
< br>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
< br>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=10
，
DT
＝
0.1 /
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 <
/p>
的默认值为
0
。
3
．
MISC
定义全局变量
格式：
&MISC
SURF_DEF
AULT=?CONCRETE?,REACTION=?METHANE?,
TMP
A
＝
20
，
DATABASE=?c:
nist
fdsdatabase4
?
/
1)
定义一些全局参数
2)
是
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
,
和
boundary
< br>数据的输出频率。
这些数据每隔
TWFIN/NFRAM
ES
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
MI
SC
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
OBST<
/p>
或
VENT
命令通过边界条件标识
ID
来
定义。在
OB
ST
或
VENT
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_I
D6
：
由六个边界条件
ID
组成，
分别表示所建实体的
X1
< br>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
）
XB
：
XB=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
< br>）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_C
REATE
，
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。
1
0
．
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
< br>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
XB
，
CB
的值为一字符串，须从以下字符串选取：
XBAR0,YBAR0,ZBAR
0
，
XBAR,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
OBST
和
VENT<
/p>
语句描述，
SURF
语句描述火源的性质
，
如热释放速率等特性，
OBST
或<
/p>
VENT
语句描述火源的位置及面积。
a)
用
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
）<
/p>
&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
VE
NT
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
在
SURF
行加上
RGB
参数即可：
例：
&SURF
ID=?UPHOL
STERY?,...,RGB=0.0,1.0,0.0
/
b)
为所确定的实体和表面单独着色
在
OBST
和
VENT
行加上参数
COLOR
或
RGB
，
COL
OR
为一字符串，可选值
为
?RED?
,
?BLUE?,
?BLACK?,
?YELLOW?,
?GREEN?,
?MAGENTA?,
?WHITE?,?CYAN?
或
?INVISIBLE?
三：喷淋装置和火灾探测器
10
．
SP
RK
：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。
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