FDS5用户指南自己翻译的非完整版Word格式文档下载.docx
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这不但在包含水雾喷淋系统的例子中很重要，并且在所有包含喷淋的例子中都起作用。
吸收系数和分散系数都基于MIE理论。
几何FDS接近控制方程，以直线网格为基础。
矩形的障碍物被强制与潜在的网格相一致。
多网格这个术语用来描述计算中的多于一个矩形网格的情况。
也可以指定不止一个矩形网格的情况，这里计算区域不是简单的嵌入在一个单独的网格。
相似处理还可以在多台电脑上进行FDS计算，利用MessagePassingInterface（MPI）.详细情况见3.1.2部分。
边界条件所有的固体表面都被指定热力学边界条件，包含材料的燃烧行为信息。
从固体表面的热量和质量转移常常用经验相关式来处理，尽管可以直接计算热量和质量转移，当进行一个直接数值模拟的时候（DNS）。
1.2FDS5中增加的内容
FDS5中在处理固体边界和气相燃烧时较以前版本有所不同。
比较重要的变化是：
多步骤燃烧早期版本的FDS假设只有一个气相反应。
现在，可以应用多步骤的反应方案来描述各种各样的现象中的局部灭火，CO的生成。
对燃烧模型的最重要的提升是一个更较精确的热量释放率的计算和一个对局部灭火的更好的处理。
物质层
过去版本的FDS假设固体边界包含一个单个同系的层。
现在，固体边界可以用多层物质来建模。
每类物质通过名称组MATL来指定。
这个变化使过去的输入文件过时了。
指令行格式FDS仍然是通过命令行来运行，但是句法较以前版本有所不同。
详细内容见第三节。
数据库较早版本的FDS利用一个独立的“database”文档来储存材料和反应参数，现在不用这个文档了。
现在所有的参数都必须在输入文档中指定。
装置描述过去用来描述一个装置或传感器（喷头，热量探测器，热电偶等等）的方法都改变了。
更多内容见11.1部分，定义装置和他们的性质。
任何一个装置都可以用来控制喷头的激活，通风口或障碍物的创建和移除。
喷头早期版本的外部喷头文档不再使用。
所有关于喷头和其它特定的火灾装置的信息都在输入文档中表达。
现在喷头应用上文提到的描述装置的新方法来指定。
更多内容见11.1.
控制功能增加了一组新的输入参数来描述控制喷头激活，通风口和障碍物的创建和移除，编码执行（终止或倾销重启文件）的功能。
详情见11.5部分。
数字网格早期版本的FDS利用分离的输入文件组来定义数字网格和计算区域。
现在，两个指令组融合为一个单独的，简化的MESH名称组。
名称组PDIM和GRID不再在输入文档中使用。
详情见6.3部分。
压力区域在FDS中有可能在计算区域指定单独的区域，背景压力与周围环境压力不同，允许泄露的计算，风扇曲线，等等。
详细情况见8.3部分。
堆叠作用和大气阶层做了更好的改进描述成层的大气，和高层建筑中由于内外温差造成的空气运动。
绝热层温度添加了一个新的输出量来更加便利地使用FDS在热量和机械有限元素模型的输出。
详细情况见8.2.2部分。
发展，分布和正式的用户支持开始FDS5,利用一个联机的，开放资源的发展环境，进行配置管理（编码存档，修订追踪，漏洞确定，用户建议等等）。
详细情况见2.1部分。
FDS证实和正当信息开始FDS5,更多的重点置于保持证实和正当情况的永久收集。
这样改进了每个FDS更新和释放的质量，一个标准的试验组将会用到来确保对源编码所作的变化不会降级FDS的输出。
这也给用户提供了一个标准的数据集来证实他们的安装，并且比较FDS的结果，返回他们的系统来发布数据。
第二章开始
FDS是一个解决描述火灾演变方程的电脑程序。
它是一个公式转换程序，通过一个文本文件输入参数，解控制方程，得出用户定义的数据至一个文件夹里。
Smokeview是一个伴随的程序，通过读FDS输出的文件夹显示一个图像。
Smokeview有一个简单的菜单控制界面。
FDS不是。
然而，已经产生了各种各样的第三方软件来产生出一个包含FDS需要的输入参数的文本文件。
这个指南说明了如何获得FDS和Smokeview以及如何使用FDS。
一个独立的文件[2]说明如何使用Smokeview。
可以在网上找到其它的和FDS,Smokeview相关的软件。
第三章运行FDS
这章讲述了运行FDS计算的过程。
任一个计算首先需要一个FDS输入文档。
第二部分详细讲述了如何创建一个输入文档。
如果你刚刚接触FDS和Smokeview，强烈建议你从一个已经存在的数据文档开始。
运行它，对它进行适当的调整来获得你想要的特定场景。
样本文档是标准安装的一部分。
通过运行一个样本例子，你可以熟悉一下这个过程。
学习到如何使用Smokeview。
在学习如何创建新的输入文件时，确保你的电脑能够胜任这项工作。
3.1开始一个FDS计算
FDS可以通过命令提示符来运行，或者利用一个图形用户界面的第三方程序。
在下边的讨论中，我们假定通过命令提示符来运行FDS。
FDS可以在在一个电脑上运行，只用一个CPU，也可以在多个电脑上运行，用多个CPU。
对于任何一个操作系统，都有两个FDS可执行文件夹。
单个CPU窗口运行叫做fds5.exe。
并行运行的称为fds5_mpi.exe。
文件夹名中的mpi表示MessagePassingInterface。
下边将会进行讨论。
注意，对于单个和平行版本的FDS的输入文档都是相同的。
实际上，推荐在开始平行处理前，你应当以连续的状态运行你的输入文档，来确保它已经合适的建立起来。
3.1.1开始一个FDS运算（单个处理器版本）
这个程序给新手提供了一个样本输入文件夹，建议初学者在自己制作一个输入文件夹之前首先运行那个样本计算。
假定一个名字为job_name.fds的文件夹存在与某一个地址，在DOS或Unix命令提示符下运行那个程序。
MSWindows
打开一个命令提示符窗口，改变地址（“cd”）至该情形中输入文件夹所在的地址，然后通过输入命令提示符
fds5job_name.fds
来运行代码。
字符串job_name往往指定为输入文档中的CHID。
建议输入文档和CHID的名字一样，这样与一个计算有关的所有文件夹都有一个统一的名字。
模拟过程通过显示在屏幕上的诊断输出来表示。
详细的诊断输出自动写入CHID.OUT文件夹。
这里CHID通常是和job_name一样是在输入文档中的一个指定的字符串。
屏幕输出可以通过选择命令
fds5job_name.fds>
job_name.err
来改至一个文件夹。
3.2模拟过程
对一个给定计算的诊断写至名为CHID.out的文件夹。
CPU的使用和计算时间写在这里，因此可以看到这个程序进行了多长时间。
在计算过程中的任一个时间内，都可以运行Smokeview，以图像形式来检查整个过程。
在它预定的时间之前结束它，可能会破坏整个过程，也可能会在与输出文件夹相同的地址创建一个CHID.stop文件夹。
这个文件夹优美的暂停了这个程序，形成Smokeview中的最新的可视化变量。
由于计算可能会持续几个小时，或是几天，FDS有一个重启的功能。
如何使用这个功能详见6.4.1部分。
简要，详细的说明了在计算开始时，隔多长时间需要保存一个重启文件夹。
可能会发生一些事情来破坏计算过程吗？
例如，突然的断电，计算可以从上次保存的重启文件夹重新开始。
也可以利用11.5部分描述的控制功能来控制暂停时间和清除重启文件夹。
第四章用户支持
在一个方案的运行过程中，可能会遇到各种各样的问题，一些是关于FDS,一些是关于你的电脑。
FDS不是一个经典的PC应用软件。
它是一个严肃的，把电脑的处理器和内存推向极限的计算。
实际上，FDS中没有连入的边界，阻止你去开始一个计算，即使这个计算对你的硬件来说是个挑战。
即使，你的电脑有充足的内存（RAM），你所建立的一个简单的计算还是可能需要几周或几个月去完成。
很难在一个模拟的开始预测到需要多长时间和多少的内存。
学习如何检测你电脑的资源使用。
以较小的计算开始，逐步建立你的方法。
尽管FDS中的许多特征都相当地成熟，还有许多地方不是。
FDS是用来进行实际工程应用的，但也可以用来火灾和燃烧的研究。
当你对这个软件很熟悉以后，你将不可避免的进入到当前研究兴趣的区域。
确实，燃烧一满屋子常用家具是最具有挑战性的模型。
所以，要有耐心，学会在一个制定的部分中分离出一个既定的场景。
例如，不要试图模拟一个建筑的整个楼层的火灾蔓延，除非你已经利用小的计算来模拟了各种燃烧物的燃烧。
在第三部分中描述的例子应该能帮助你从小的建筑单元中发展为较大的，较复杂的模拟。
伴随FDS用户指南，在互联网上也可以找到可用的资源。
这些包括“IssueTracker”，这就允许你去报告漏洞，特征请求，提出特定的分类问题，和“GroupDiscussions”，这支持更多的普通的主题，而不仅是一些特定的问题。
在利用这些在线资源之前，很重要的是首先试着通过进行简单的例子计算来解决自己本身的问题，或者调试你的输入文档。
以下的几个章节提供了一个关于如何解决问题的错误声明和建议的列表。
4.1版本编号
如果你在使用FDS的使用中遇到问题时，你对问题的提交对我们来说很重要，同时要有对问题的描述，FDS的版本号。
每一个版本的FDS的发布，都有一个版本编号如：
5.2.6。
第一个字母是一个大的发布，第二个是一个较小的发布，第三个是一个维护的发布。
大的发布一般每隔几年进行一次，正如名字暗示的戏剧性的改变了模型的功能。
小的发布每隔几个月进行一次，在功能上会有小的变化。
发布的信息会帮助你决定这些变化是否会对你经常的应用类型造成影响。
维护发布只是一些漏洞的修补，并不会影响到编码的功能。
要得到版本号，只需在命令行输入指令：
Fds5
相关的信息就会显示出来，伴随有编辑的日期（对你来说很有用）和一个所谓的SVN数（对我们很有用）。
SVN数涉及到源码的颠覆的知识库数字。
这允许我们及时的回顾，恢复精确的源码文档，用它来建立指令。
简单的养成检查你的指令的版本数的习惯，定期地新的发布，有些可能恰好解决了你的问题，并且告诉我们你的版本数，如果报告一个问题的话。
第二部分
第五章一个输入文件夹的基本结构
5.1为任务命名
FDS的运行基于一个包含编入名称列表组的参数的输入文件夹。
输入文件夹为FDS提供了所有描述火灾场景所需要的所有必要信息。
输入文件夹以job_name.fds的方式保存。
job_name表示识别模拟的任意字符串。
如果这个名字在输入文件夹中HEAD名称列表组下，那么与计算有关的所有输出文件夹将会是同样的名称。
在任务名称中不能有空格。
而用下划线来代替空格。
用下划线代替空格也应用于系统中命名地址目录的常规行为。
注意如果命名是一样的话，一个给定的输出文件夹要被覆盖。
当制作一个输入文件夹时这样做是方便的，因为这节省了磁盘的空间。
只是要小心不要覆盖你想要保留的一个计算。
5.2命名格式
通过命名格式记录参数被详细地列入输入文档。
每一个命名记录以&
字母开头，随后是名称列表组的名字，接着是中间用逗点隔开的输入参数列表，最后用一个前斜线“/”结尾。
例如，命令行
&
DUMPNFRAMES=1800,DT_HRR=10.,DT_DEVC=10.,DT_PROF=30./
定义了包含在DUMP命名列表组的各个参数的值。
各个参数所表示的意思将会在接下来的章节中得到解释。
输入文件夹中命名记录可以有多行，但是结尾一定以“/”结尾，否则数据将无法读出。
命名行中除了参数和这个组所需的数据外，不要再有任何别的东西。
否则，FDS在运行中会停止。
命令列表记录中的参数可以用逗点，空格，或短线来隔开。
最好用逗点或短线。
有些机器不能识别空格。
注释，注解可以写进文件夹。
只要&
前面没有任何东西（空格例外）。
另外字母&
和前斜线“/”之间只能有对应于特定命名列表组的合适的参数。
输入文件夹中的参数可以是整数（T_END=5400）,实数（CO_YIELD=0.008）,实数组或整数组（XYZ=6.04,0.28,3.65）或者（IJK=90,36,38），字符串：
CHID=’WTC_05_v5’
字符串组：
SURF_IDS=’burner’,’STEEL’,’BRICK’
或者逻辑参数：
POROUS_FLOOR=.FALSE.
一个逻辑参数可以是.TRUE.或.FALSE.—句点是公式翻译转换程序惯例。
用户手册中给出的字符串必须准确的拷贝过来—代码须区分大小写，下划线也是。
大部分的参数是简单的实数或整数，如DT=0.02。
有时候输入量是多维数组。
例如描述一个特殊的固体表面时，需要输入多层的物质的质量分率。
这个输入阵列
MATL_MASS_FRACTION（IL,IC）
是向FDS表示IL层的IC组分的质量分率。
例如，如果第三层的第二个物质的质量分率是0.5，那么写为
MATL_MASS_FRACTION（3,2）=0.5
输入不止一个质量分率，用这个符号：
MATL_MASS_FRACTION（1,1:
3）=0.5,0.4,0.1
这个表示第一层的前三个物质的质量分率分别为0.5，0.4，0.1。
数字1:
3表示数组元素1通过3，包含的。
注意：
字符串可以包含省略号或引号。
注意不要从一些东西上复制粘贴过来文本，要用一个文字编辑器来创建输入文件夹。
如果那样做，标点符号可能不能很好地写进文本文件。
5.3输入文件夹的结构
概括来说，命名列表记录可以以任何的顺序写进输入文件夹，但是最好用一些系统的方法来组织他们。
经典的，总体说明写在输入文件夹的顶部，接下来是详细信息如障碍物，装置等等。
每当FDS处理一个特定命名列表组时，它扫描整个输入文件夹。
对于有些文字编辑器，由于存在字母“endoffile”，FDS可能无法读文件夹的最后一行。
确保FDS读了整个输入文件夹，在输入文件夹的结尾加入“&
TALL/”来结束。
这么就使文件夹从&
HEAD到&
TALL。
FDS有时甚至不看这最后一行。
它只使字母“endoffile”越过相关输入。
当写输入文件夹时的另一个经验是向文档只加入从默认值变化来的参数。
那样的话，你就可以很清楚的辨别出那些是你想要的，那些是FDS想要的。
自由的向输入文件夹中加入说明文字，只要这些文字没有进入命名列表记录。
一个输入文件夹的大概框架如下所示，为了清楚，删掉了许多行的原始确认输入文件。
HEADCHID='
WTC_05_v5'
TITLE='
WTCPhase1,Test5,FDSversion5'
/
MESHIJK=90,36,38,XB=-1.0,8.0,-1.8,1.8,0.0,3.82/
TIMET_END=5400./
MISCSURF_DEFAULT='
MARINITEBOARD'
TMPA=20.,POROUS_FLOOR=.FALSE./
REACID='
HEPTANETOCO2'
FYI='
Heptane,C_7H_16'
C=7.
H=16.
CO_YIELD=0.008/
SOOT_YIELD=0.015/
OBSTXB=3.5,4.5,-1.0,1.0,0.0,0.0,SURF_ID='
STEELFLANGE'
/FirePan
...
SURFID='
COLOR='
BLACK'
MATL_ID='
STEEL'
BACKING='
EXPOSED'
THICKNESS=0.0063/
VENTMB='
XMIN'
SURF_ID='
OPEN'
SLCFPBY=0.0,QUANTITY='
TEMPERATURE'
VECTOR=.TRUE./
BNDFQUANTITY='
GAUGEHEATFLUX'
DEVCXYZ=6.04,0.28,3.65,QUANTITY='
oxygen'
ID='
EO2_FDS'
TAIL/Endoffile.
强烈建议当看到一个新的场景时，首先选择一个以前写好的类似的输入文件夹，做一些必要的变化，然后在比较低的解决水平上运行来决定几何学是否得到了正确的设置。
最好从一个相对简单但又抓住问题的主要特征的文件开始，在计算中不要被过去细节束缚，可能找出基本的缺点。
初始的计算应该大概的吻合，这样运行时间可能少于一个小时，纠正也可以简单的去进行而不必花太多的时间。
当你刚开始学习写输入文件夹时，你要在添加复杂性的过程中不断地运行，重运行你的任务。
表5.1提供了一个命名列表参数的快速参考，你可以找到关于它在文件中的那个部分得到了介绍的参考，和包含每组的关键字的表格。
第六章设置时间和空间界限
6.1为任务命名：
HEAD名称列表组（表13.6）
创建一个新的输入文件时要做的第一件事是给任务一个名字。
名字的重要性在于一个项目通常包含大量的模拟，在这里每个模拟的名字能够帮助组织工作。
名称列表组HEAD包含两个参数，如下例：
CHID是一个有30个或少于30个字母的字符串，用来表明输出文件夹。
例如，如果
CHID=’WTC_05_v5’,
就可以很方便的命名输入文件夹为
WTC_05_v5.fds
因此输入文档就可以与输出文档联系起来。
CHID中间不能有间隙或空格，因为输出文档的后缀标签表示确定的计算机操作系统。
TITLE是一个60或少于60的字符串来描述模拟。
它只是传送到各种各样输出文件夹的简单描述文档。
6.2模拟时间：
TIME命名列表组（表13.24）
TIME是一组参数的命名，它定义了模拟持续的时间和初始时间步骤来帮助解决离散方程。
通常，这个命令行只需要模拟持续时间，通过参数T_END（TimeEnd）。
默认值是1s.Note:
TWFIN将持续工作但是它已经被抨击掉了。
相反，现在推荐使用T_END。
例如，下面的命令行将引导FDS运行模拟5400秒。
如果T_END设置为0，只进行建立工作，使你快速的检查Smokeview中的布局。
如果你想使时间命令行从一个非零的数字开始，可以使用参数T_BEGIN（TimeBegin）来指定写进文档第一个时间步骤的时间。
这将有利于匹配实验数据或视频记录的时间命令行。
这样不运行T_BEGIN数值之前的任何模拟。
它只用来抵消报导的从零开始的开始时间。
如果RAMP动作时间和T_BEGIN时间相同，用实际的时间来求基于RAMP的时间；
另外，用RAMP开始后的时间来确定它们。
因此，如果你设置T_BEGIN来测试基于CTRL或DEVC的时间，最终会连接到RAMP。
所以，你要设置T_BEGIN时间稍微少于RAMP运行的时间。
例如，如果你正在测试VENT，在10秒时打开，他的SURE_ID使用了RAMP,T_BEGIN应设置的稍微少10秒。
最初时间步长值可以由DT来详细说明。
这个参数通常通过根据流动的特征速度划分网格的大小来自动设置。
在计算当中，时间步长值被调整以满足CFL条件。
DT的默认值是5（dxdydz）1/3/
s。
这里δx，δy，δz是最小网格的尺寸，H是计算区域的高度，g是重力加速度。
如果一些意外的事情正好在模拟开始时发生，例如喷水装置激活，最好设置初始步长值以避免时间步长过大造成的数字不稳定。
通过控制记录在输出文件夹job-name.out中的初始步长值，来在不同DT值下进行实验。
TIME组一个附加的参数是SYNCHRONIZE，它是一个逻辑标记（.TRUE.或.FALSE.）表示在一个多网格的计算中，每个网格的时间步长值应该不变，而确保在每次迭代中计算一个网格。
更多的细节见6.3.2部分。
SYNCHRONIZE的默认值是.TRUE.
最后，如果你想防止FDS自动改变时间步长，设置
LOCK_TIME_STEP=.FALSE.
在TIME行，在这个情况下，指定的时间步长DT不会调整。
这个参数的目的只是用来诊断，例如，定时程序执行。
如果初始时间步长设置的太高，可能导致数字不稳定。
6.3计算的网格：
MESH名称组（表13.11）
所有的FDS计算必须在一个区域里进行，这个区域由称为meshes的直线量组成。
每个网格被分为矩形细胞，它的数量取决于流动模拟的想得到的辨析率。
MESH名称组定义了计算区域。
一个网格是一个正平行六面体，例如一个盒子。
网格中的坐标系统符合右手定则。
一个网格的原点由六个实数一组XB的第一，第三，第五个值来指定。
对角点由第二，第四，第六个值来指定。
例如，
MESHIJK=10,20,30,XB=0.0,1.0,0.0,2.0,0.0,3.0/
定义了一个网格，跨越的体积从原点开始，在正x轴方向上延伸了一米，在正y轴上延伸了两米，在正z轴方向上延伸了三米。
网格通过参数IJK被分成了相
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