PyroSiM中文版用户说明书.docx

1、PyroSiM中文版用户说明书第1章 安装准备安装PyroSim为了工作，通过本教程，您必须能够运行PyroSim。您可以从互联网下载PyroSim，将可获得免费试用。单位除非另有说明，在本教程中所给予的指示，将承担PyroSim的现行SI单位制。 如果PyroSim是使用不同的单位系统，模拟不会产生预期的结果。为了确保您使用的是SI单位：1、在View菜单上，单击Units。2、在Units的子菜单，确认SI是选定的。你可以在任何时候，SI和英制单位之间切换。数据存储在原有存储系统，所以当你切换单位时，不会损失精度。操作的三维图像为了旋转（spin）三维模型：选择然后在模型上单击左键并移动鼠

2、标。该模型会旋转，就像您选择球体上的一个点。放大zoom：选择（或按住ALT键）和垂直拖动鼠标。选择然后按一下拖动以定义一个缩放框。移动move模式：选择（或按住Shift键）并拖动来重新定位模型窗口。改变重点：选择对象（S），然后选择定义一个较小的“查看选定对象周围的领域。选择将重置，包括整个模型。在任何时候，选择（或按Ctrl + R），将重置模型。您还可以使用Smokeview和以人为本的控制。请参阅用户手册为PyroSim说明。FDS的概念和术语材料用于定义材料热性能和热解行为。表面表面是用来定义在您的FDS模型的固体物体和通风口的属性。 在混合物或层表面可以使用先前定义的材料。默认情

3、况下，所有的固体物体和通风口都是有惰性的，一个固定的温度，初始温度。障碍物障碍物的根本在火灾动力学模拟的几何表示（FDS）FDS- SMV的官方网站。障碍物两点定义在三维的矩形固体空间。表面特性，被分配到每个面对的阻挠。设备和控制逻辑可以定义创建或删除在模拟过程中的一个障碍。当创建一个模型，障碍物的几何形状并不需要相匹配的几何网格的解决方案中使用。然而，产品安全的解决方案将配合所有几何解决方案网状。在FDS分析，阻塞所有的面转移到对应最近的网状细胞。因此，一些障碍物有可能成为在分析厚;其他可能成为薄，对应于一个单细胞的脸，这有可能引入不必要的到模型的差距。这些含糊之处，可避免使所有的几何对应网

4、格间距。通风口有一般使用上的通风口FDS集团来描述二维平面物体。从字面上理解,一个用于排气模型组件通风系统的建筑,如扩散或回报。在这些情况下,排气坐标定义为一个平面形成的边界风管。你也可以使用通风口作为一种手段,应用到某一特定边界条件下的矩形表面。例如一堆火,可由指定一个排气口或者网边界或固体表面上产生。通风口表面定义了火所需要特性的。计算网格在FDS集团直线域内进行的计算称为网格。每个网格划分为矩形。当进行选择时必须考虑这两个因素。矩形尺寸达到了所需要的分辨率定义对象模型(障碍)和理想的流量动力学分辨率解决方案(包括当地消防诱导的影响)的要求。虽然几何对象(障碍)在一个FDS场模拟分析中可以

5、指定试样尺寸不落在矩形所处的坐标,但在FDS解决方案中,所有的阻力都转向了最近的矩形。如果一个阻塞是非常小,两个面可以近似为相同的矩形。FDS用户指南McGrattan,克莱恩,Hostikka、弗洛伊德、2009建议,全功能、障碍物应指定至少一层矩形的厚度。作为一个结果,矩形大小必须足够小,但能够合理地代表问题的几何形状。另外,矩形块应该尽可能接近立方体。矩形尺寸是否足以解决水流动力条件方案只能由网格敏感性研究确定。关于网格大小的模型敏感性将在章节5验证，对于核能电厂的火灾模型选择的的应用美国:2007)。它的职责是进行灵敏度分析,以研究作为部分任何仿真。第二章Example Problem

6、s Provided with FDS 5如果你想要觉得有趣并能很快的进行一些实例分析，你可以导入包含了NIST的FDS5输入文件。在PyroSim2009SAMPLESFDS5文件夹的PyroSim分布中提供了这些例子。本章我们列举几个例子，当然你可以导入更多。研究这些例子大大有利于了解不同类型的分析输入。 为了打开这些例子，你需要：1、获得所需的FDS5输入文件。2。打开PyroSim。3。在File中单击Import并选择FDS文件。4。在Open File对话框中，单击FDS输入文件。 PyroSim将导入该文件。如果不能导入FDS文件中的任何记录， PyroSim会发出警告。5。在F

7、ile栏，单击Save，把它保存在一个新的目录中。6。在FDS菜单中，单击Run FDS将会启动分析。分析结束后，SmokeView会开始查看结果。重要事项： 如果PyroSim不完全支持FDS输入文件，它会发出一个警告，其中包括关于如何处理陌生的记录信息。在某些情况下，PyroSim能把记录添加到Additional Records部分中并使模拟不受影响。但如果记录是“下降”（即从模拟略），模拟结果将不再代表例子的原意。乙醇潘火ethanol_pan.fds的例子说明了一个乙醇潘火。该模型在图2.1中有所显示。图2.2所示的是一个典型的结果。 FDS输入文件可以在以下网址下载:图2.1。乙醇

8、泛模型图2.2。乙醇泛结果图2.3。计算和测量的热释放速率的比较箱燃烧消失： box_burn_away.fds的例子说明了一个泡沫箱燃烧。该模型如图2.4。一个典型的结论如图2.5所示。 FDS输入文件可以在以下网址下载：图2.4。泡沫箱燃烧距离模型图2.5。泡沫箱烧掉结果绝缘钢柱 insulated_steel_column.fds的例子说明了成列的热传导。 模型如图2.6所示。一个典型的结论如图2.7所示。 FDS输入文件可以在下列网址中下载：Heat_Transfer/ insulated_steel_column.fds。图2.6。绝缘钢柱模型图2.7。绝缘钢柱结果水冷water_c

9、ooling.fdsSprinklers_and_Sprays/ water_cooling.fds中下载。图2.8。水冷却模型图2.9。水冷结果疏散 PyroSim支持了FDS+ EVAC疏散模型的输入。evac_example1a.fdsEVAC的信息PROJ/ fdsevac/ index.jsp。 请注意，Thunderhead的工程在EVAC和探路者模型可以用来提供备用疏散建模的方法。图2.10。疏散建模示例图2.11。疏散模拟结果第三章 Burner Fire在这个教程中，你将会创造一个500瓦的燃烧火焰并将测量烟柱中心高度为1.5米的温度。这篇教程展示了该如何操作：创建一个燃烧火

10、焰添加一个热电偶添加一个温度可视化扫描平面运用Smokeview观点查看3D结果运用PyroSim观点查看2D结果图3.1，在这一例子的燃烧火焰在你开始之前,确保你使用SI单位(见第一章)。创建网格这个例子里,我们将用0.13米宽的网细胞。对500千瓦火焰来说，这个值大约是1/5特征直径(D *)。就想拇指规则一样,在一个烟柱模型中，这是一样大的能够在仍然保持一个中等水平的建模精度网状细胞,美国描述:2007)。使用小网格细胞因子2应该减少误差4倍,但会增加仿真运行时间通过一个因素的16。1在Model 菜单上,单击Edit Meshes.2点击New。3接受默认名称MESH。点击OK。4在M

11、in X空格输入-1.0，在Max X空格输入1.0。5在Min Y空格输入-1.0，在Max Y空格输入1.0。6在Min Z空格输入0.0，在Max Z空格输入3.0。7在X Cells空格输入15。8在Y Cells 空格输入15。9在Z Cells空格输入24。10点击OK保存更改并关闭对话框Edit Meshes。图3.2。创建网格创建燃烧器表面在FDS模型中表面是用于定义对象的性质。在这个例子中,我们定义一个燃烧器表面,释放热量速率为500千瓦/平方米。1在Model菜单上,单击Edit Surfaces.2点击New.3在Surface Name空格中输入burner,见图3.3

12、。4在Surface Type菜单中,选择Burner。5点击OK,创造出新的默认燃烧器的表面。图3.3。 创造一个新的燃烧器的表面1.在Description空格,输入500 kW/m2 burner,见图3.4。2.点击OK保存更改并关闭Edit Surfaces对话框。图3.4。 定义参数为燃烧器的表面创造燃烧器通风口在这个例子中,我们使用一个通风口以及为了规定火焰预先建立起燃烧器表面。(回忆在FDS中,一个“通风口”可以成为一个2 D表面用于应用边界条件对一个矩形补丁。)1Model上的菜单,点击New Vent.2在Description空格输入burner vent,见图3.5。3

13、在Surface菜单，选择burner。这说明先前创造了燃烧器的表面将定义通风口的性质。4点击Geometry标签。在Plane菜单,选择Z。5在Min X空格输入-0.5，在Max X空格输入0.5。6在Min Y空格输入-0.5，在Max Y空格输入0.5。7点击OK,创造出新的燃烧器通风口。图3.5。 创造燃烧器通风口创造顶部通风口1Model上的菜单,点击New Vent.2在Description空格输入open top。3在Surface的列表中,选择OPEN。这是一个默认的表面,这意味着这将成为一个开放的边界。4点击Geometry标签。在Plane列表中,选择Z输入3.0。5在

14、Min X空格输入-1.0,在Max X空格输入1.0。6在Min Y空格输入-1.0，在Max Y空格输入1.0。7点击OK创造开放的通风口。添加一个热电偶1在Devices菜单上,单击New Thermocouple.2在Device Name空格输入thermocouple at 1.5 m。3位置Location行上，在Z框中，键入1.5。4单击OK以创建热电偶。一个黄点会出现在模型中心。点击Show Labels，切换和关闭标签。添加温度切片平面1在Output菜单上，单击Slices.2在XYZ Plane，单击该单元格，选择Y。3在Plane Value列中，单击该单元格类型0.

15、0。4在Gas Phase Quantity，单击该单元格，选择Temperature。5在使用Use Vector?，单击该单元格，选择NO。6单击OK以创建切片平面。单击Show Slices，来控制切换切片机开启和关闭。为更好地查看而旋转模型1要重置变焦和正确选择中心，按Ctrl + R .PyroSim现在将向下俯视沿Z轴的模型。2在3D视图中按鼠标左键按钮left mouse button，来旋转模型。图3.6。旋转后的模型。燃烧器中显示为红色，热电偶为黄色的圆点。切片平面是半透明的，开泄是蓝色的。保存模型1在File菜单上，单击Save。2选择一个位置来保存模型。因为我们FDS模拟

16、生成许多文件和大的数据量，最好 每个模拟使用一个新的文件夹。在这个例子中，我们将创建一个燃烧器的文件夹并命名为burner.psm。3单击OK保存模型。运行仿真1在FDS菜单上，单击Run FDS2用名称burner.fds来保存这个FDS文件.3单击Save，保存了FDS文件，并开始模拟。4FDS Simulation对话框将出现，并显示模拟的进展。默认情况下，PyroSim指定10秒的模拟。大约需要1分钟运行，（这根据计算机硬件），图3.7。5当仿真完成后，Smokeview将启动并显示一个三维的静止图像模型，图3.8.图3.7。在分析过程中的模拟对话。图3.8。初始Smokeview显示

17、。3D烟雾1在Smokeview窗口中，单击右键以激活菜单。2在菜单中，单击Load/Unload 3D Smoke soot MASS FRACTION (RLE).。这将在这个模型中开始运行烟雾动画。3要查看动画中的具体时间，单击底部的时间轴栏timeline bar。要返回到动画模式，请按T。4要复位Smokeview，单击右键以激活菜单，然后单击Load/Unload Unload All。第四章 Air Movement 在本教程中，您将创建一个简单的空气流通，使用supply vent 和一个open vent。 本教程演示如何： 创建通风口。为速度的可视化添加片状平面。使用Smo

18、keview检视3D结果。 图4.1。在这个例子中的三维可视化的空气流动 开始之前，请确保您使用的是SI单位（见第1章）。 创建网格在这个例子中我们将使用一个10米10米10米的网格与0.5米cells。1。在 Model菜单上，单击Edit Meshes.2。单击 New。3。单击OK以创建新的网格。4。在Min X框中，键入0.0， 在Max X框中，键入10.0。5。在Min Y框中，键入0.0，在 Max Y框中，键入10.0。6。在Min Z框中，键入0.0，在 Max Z框中，键入10.0。7。在X细胞“框中，键入20。8。在Y细胞“框中，键入20。9。在Z细胞“框中，键入20。1

19、0.点击OK保存更改并关闭 Edit Meshes对话框。 图4.2。创建网格 创建Supply surfaces 表面是用来定义你的FDS模型里面的对象的属性的。Supply surfaces 用来吹入空气域。在这个例子中，我们将定义一个1.0米/秒的Supply surfaces 1。在Model菜单上，单击Edit Surfaces.2。单击 New.3。在 Surface Name 框中，键入Blow。4。在Surface Type 列表中，选择Supply。5。单击 OK以创建新的供应面。 图4.3。命名新的供应面1。在 Description 框中，键入1.0 m/s supply

20、。2。在Specify Velocity框中，键入1.0。 图4.4。创建一个新的supply surface放出微粒1。单击Particle Injection选项卡。2。选择Emit Particles 复选框。3。在 Particle Type 列表中，选择Tracer。4。单击OK。创建通道通风口用来定义模型中的流动状况。通风口是2D的对象，必须与model planes对齐。在这个例子中，我们将使用先前创建的一个通道Blow surface 来的创建风源。1。在Model 菜单上，单击New Vent.2。在 Description框中，键入Vent blow。3。在Surface列

21、表中，选择 Blow。这指定先前创建的表面将定义通道的属性。4。点击Geometry 选项卡上。在 Plane 列表中，选择X并将其值设置为0.0。5。在Min Y框中，键入3.0和 Max Y框中，键入7.0。6。在Min Z框中，键入3.0和 Max Z框中，键入7.0。7。单击 OK。图4.5。创建新的blow vent。创建开放（排气）通道：1。在Model 菜单上，单击New Vent.2。在Description框中，键入Vent open。3。在Surface列表中，选择 Open。4。点击Geometry选项卡上。在Plane列表中，选择X和类型10.0。5。在Min Y 框中

22、，键入3.0和 Max Y框中，键入7.0。6。在Min Z框中，键入3.0和 Max Z框中，键入7.0。7。单击OK.。图4.6。结果视图创建Slice Records1。在Output菜单上，单击Slices.2。在XYZ列，选择Y。3。在 Plane Value列中，键入5.0。4。在 Gas Phase Quantity列，请选择Velocity.。5。在 Use Vector? 列，选择NO。6。单击 OK 以创建slice plane。图4.7。Slice record数据空气流动指定模拟属性定义结束时间：1。在FDS菜单上，单击Simulation Parameters.2。在

23、Simulation Title框中，键入Air flow。3。在End Time框中，键入60.0。4。单击OK。图4.8。定义模拟参数保存模型1。在File菜单上，单击 Save。2。选择一个位置来保存模型。因为我们FDS模拟生成许多文件和大量的数据，每个模拟使用一个新的文件夹是一个好主意。对于这个例子，我们将创建一个文件夹名称Airflow并命名该文件airflow.psm。3。单击 Save以保存该模型。运行仿真 1。在FDS菜单上，单击Run FDS.2。选择一个位置来保存我们FDS的输入文件。对于这个例子，我们将其命名文件airflow.fds。3。单击OK保存了FDS的输入文件，

24、并开始模拟。4。FDS Simulation 对话框将出现，并显示模拟的进展。这要取决于计算机硬件运行约30秒。5。当仿真完成后，Smokeview将自动启动并显示三维图像模型。查看Particles1。在Smokeview窗口中，右键单击以激活菜单。2。在菜单中，单击 Load/Unload Particle File particles加载粒子数据。查看Slice Data1。在Smokeview窗口中，右键单击以激活菜单。2。在菜单中，单击Load/Unload Slice File Velocity Y=5.0。卸载的粒子数据，以查看只有速度轮廓。图4.9。在Smokeview中 查看

25、图4.10。查看Smokeview速度轮廓 第五章 Smoke Layer Height and Heat Flow Through a Door在本章教程中，你将要模拟一个800千瓦的火源在一个5m5m的区域内燃烧的例子。这个房间有一个1m的门。你将学会如何衡量烟层通过门口的高度和热流量。在本教程中你将要做一下准备： 创造一个800kw的燃烧器。 创建一个门口。 添加一个流量测量装置 。 添加一层分区装置(衡量层高度)。 通过Smokeview查看其3D结果。 .通过PyroSim查看其2D结果。图5.1 烟雾的模型 在你开始之前,确保你使用SI单位 (详见第一章).创建 Burner Su

26、rfaceSurfaces 在FDS模式用于定义对象的性质。 在这个例子中，我们定义一个burner surface,释放热量速率为800千瓦/平方米。 1.在Model菜单，点击 Edit Surfaces.2.点击New.3.在Surface Name的对话框中，输入burner，见图5.24.在Surface Type 菜单中, 选择Burner.5. 点击 OK 默认创建了新的burner surface.图5.2 创造一个新的burner surface1. 在Description栏, 输入800 kW/m2 burner, 图5.32. 在Heat Release Rate (H

27、RR)栏, 输入 800.3. 点击OK 保存设置以及关闭Edit Surfaces 对话框图5.3定义burner surface的参数 创建 Burner VentVents广泛的应用于描述二维平面物体。从表面上讲，vent可以用来模型建筑中的通风系统组件,如扩散或回流。在这些情况下，排气坐标定义一个平面形成的边界风管。不需要创建洞口；空气是提供或由于气孔。你也可以应用于一个特定的边界条件,如矩形贴片表面。 以一个火源作为例子来讲，可以通过指定网格边界或固体表面上创造一个vent。这个vent surface 将定义一个火源的参数。以下是这个方法的例子。1. 在Model 菜单, 点击Ne

28、w Vent.2. 在 Description , 输入burner vent, 图 5.4.3. 在Surface 下拉菜单中, 选择 burner. 这就说明前面我们创建了burner surface4. 点击Geometry. 在 Plane , 选择Z. 设定值为 0.0.5. 在Min X , 输入4.0 ，在 Max X , 输入5.0.6. 在Min Y , t输入0.0 ，在 Max Y, 输入1.0.7. 点击OK创建new burner vent.图书 5.4. 创建burner vent创建 Open Side Vent这个模型有一边是开方的边界。 1. 在Model 菜

29、单, 点击New Vent.2. 在 Description, 输入 open side.3. 在Surface , 选择OPEN. 这就是定义一个开放的边界。4. 点击Geometry ， 在Plane 菜单, 选择 Y 输入5.0.5. 在Min X，输入0.0 ，在 Max X , 输入 5.0.6. 在Min Z , 输入 0.0，在 Max Z ,输入2.4.7. 点击OK 创建 open vent.创建 Mesh在这个例子中，我们将利用这个例子里,我们将用网格0.17米宽， 这个值是将近1/5的直径(D *)特点为800千瓦火。一般说来 , 这是一样大的网格能够在仍然保持一个中等水

30、平的建模精度的烟柱,美国描述:2007、)。 使用小网格因子应该减少误差的一个因素,但会因为一个因素增加仿真运行时间。1. 在Model 菜单, 点击Edit Meshes.2. 点击New3. 点击OK t创建 new mesh. 4. 在X Cells 输入 30.5. 在 Y Cells 输入 30.6. 在 Z Cells 输入 15.7. 点击OK t保存设置以及关闭Edit Meshes 对话框.图 5.5. 创建the mesh增加Wall在FDS obstructions 功能用于定义固体物质模型。在这个例子中, 我们将用obstruction 功能定义 wall.1. 在 Model菜单, 点击New Obstruction.2. 在Description 输入wall.3. 点击 Geometry，图 5.6.4. 在 Min X , 输入 0.0 ，在 Max X , 输入5.0.5. 在 Min Y , 输入 4.0， 在 Max Y , 输入4.2.6. I在 Min Z , 输入0.0 ， 在 Max Z , 输入2.4.7. 点击OK 创建wall .图5.6. 创建 wall增加D