消防評(píng)估軟件煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim的使用

使用PyroSim快速建立Fire Dynamics Simulator（FDS）模型。

       煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST)研發(fā)的，用于消防動(dòng)態(tài)仿真模擬(Fire Dynamic Simulation, FDS)的軟件。它是在FDS 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。軟件以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)為依據(jù)，可以模擬預(yù)測(cè)火災(zāi)中的煙氣，CO等毒氣的運(yùn)動(dòng)，溫度以及濃度等情況；軟件可以模擬的火災(zāi)范圍很廣，從日常爐火房間，接電設(shè)備引起的各種火災(zāi)形式；方便快捷的建模，并支持DXF和FDS 格式的模型文件的導(dǎo)入。

        消防評(píng)估軟件煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim被用來(lái)創(chuàng)建火災(zāi)模擬，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)火災(zāi)煙氣流動(dòng)、火災(zāi)溫度和有毒有害氣體濃度分布。軟件以計(jì)算流體流動(dòng)力學(xué)為理論依據(jù)，仿真模擬預(yù)測(cè)火災(zāi)中的煙氣、CO等毒氣的流動(dòng)、火災(zāi)溫度及煙氣濃度的分布。該軟件可模擬的火災(zāi)范圍很廣，包括日常的爐火、房間火災(zāi)以及電氣設(shè)備引發(fā)的多種火災(zāi)。

      消防評(píng)估軟件煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim是一個(gè)具有圖形化操作的火災(zāi)模擬軟件，其計(jì)算引擎FDS為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院研發(fā)，在學(xué)術(shù)界具有很高的知名度。可用它來(lái)創(chuàng)建火災(zāi)模擬，對(duì)火災(zāi)中煙氣流動(dòng)、溫度和毒素濃度等進(jìn)行精確地預(yù)測(cè)。

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim中的方案是一種工具，它提供了一種快速方法來(lái)組織給定模型的多個(gè)實(shí)例，每個(gè)實(shí)例都具有不同的啟用/禁用對(duì)象集。在“編輯方案”對(duì)話框中，建模者可以管理這些實(shí)例并選擇要主動(dòng)處理的實(shí)例。當(dāng)方案處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，建模者通過(guò)“導(dǎo)航”面板或3D / 2D視圖禁用的任何對(duì)象都將顯示在“禁用的對(duì)象”字段中，以供快速參考。提供了用于自定義文本輸入的“描述”字段。

“編輯方案”對(duì)話框提供了一個(gè)窗口，用于組織每個(gè)方案的禁用對(duì)象。

為什么要使用方案？

建模者可能對(duì)相同的幾何形狀設(shè)計(jì)多個(gè)反應(yīng)，但是FDS僅允許一個(gè)活動(dòng)反應(yīng)。因此，建模者將需要為每個(gè)反應(yīng)創(chuàng)建單獨(dú)的文件。如果他們選擇更新模型的任何其他部分，則更新將需要對(duì)每個(gè)單獨(dú)的文件進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。

這些一樓和二樓場(chǎng)景互斥了相反的設(shè)備和通風(fēng)口。激活一種情況會(huì)自動(dòng)禁用另一種情況的對(duì)象。

在多種情況下分析同一反應(yīng)可能很重要。建模者可以選擇使用關(guān)閉或打開(kāi)的通風(fēng)口或門(mén)來(lái)模擬反應(yīng)。同樣，場(chǎng)景有助于使這種區(qū)別更易于管理。

此外，方案提供了一個(gè)菜單操作，可以為全部模擬創(chuàng)建批處理腳本，因此建模者無(wú)需自己創(chuàng)建一個(gè)。全部輸出文件都是根據(jù)方案定義自動(dòng)組織的。

此批處理腳本是通過(guò)使用方案創(chuàng)建的，可以直接運(yùn)行而無(wú)需進(jìn)行進(jìn)一步的編輯。

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim火災(zāi)模擬功能

PyroSim是快速準(zhǔn)確處理FDS模型的軟件

PyroSim是火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬器(FDS)的圖形用戶界面。PyroSim可幫助您快速創(chuàng)建和管理復(fù)雜火災(zāi)模型的細(xì)節(jié)。

導(dǎo)入CAD模型

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim輸入IFC、DXF、DWG、FBX、STL和FDS文件。BIM軟件包通常支持IFC文件，而FBX文件支持更多的外觀和紋理信息。導(dǎo)入這些文件中的任何一個(gè)都將大大減少重新創(chuàng)建建筑幾何圖形所花費(fèi)的時(shí)間。

或者，可以導(dǎo)入GIF、JPG或PNG格式的繪圖，然后將其用作背景，以幫助您使用熟悉的3D CAD工具直接在圖像上快速繪制模型。

以交互方式編輯更多模型對(duì)象

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim 允許您以交互方式查看和修改與模型中更多對(duì)象關(guān)聯(lián)的屬性。

這種視覺(jué)反饋可加速模型創(chuàng)建并減少錯(cuò)誤。在這里，我們看到一個(gè)包含切向速度的表面，以模擬通風(fēng)口百葉窗

分析視覺(jué)結(jié)果

查看煙霧，溫度，速度，毒性和FDS分析的其他輸出。通過(guò)在調(diào)整相機(jī)和數(shù)據(jù)可視化的同時(shí)進(jìn)行錄制來(lái)實(shí)時(shí)創(chuàng)建視頻，或者通過(guò)模型設(shè)置準(zhǔn)備好的視覺(jué)導(dǎo)覽。可以在NIST提供的Smokeview之間輕松切換，也可以使用與PyroSim具有類(lèi)似界面的Results Viewer，該界面還可以集成Pathfinder乘員移動(dòng)結(jié)果。

管理多個(gè)網(wǎng)格

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim包含可幫助您創(chuàng)建和驗(yàn)證多個(gè)網(wǎng)格的工具。多個(gè)網(wǎng)格允許您：使用并行處理來(lái)加快求解速度，使網(wǎng)格與幾何形狀相符，以減少像元數(shù)量和求解時(shí)間，并更改不同網(wǎng)格的分辨率以關(guān)注目標(biāo)區(qū)域。

集成并行處理

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim支持使用MPI啟動(dòng)并行仿真。對(duì)于具有多個(gè)內(nèi)核或CPU的單臺(tái)計(jì)算機(jī)，并行處理是一個(gè)集成工具，并且為您管理更多詳細(xì)信息。您所需要做的就是定義多個(gè)網(wǎng)格，然后從解決方案菜單中選擇“并行運(yùn)行FDS”。

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim也可以升級(jí)為在多臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)群集上運(yùn)行FDS仿真。從PyroSim內(nèi)部啟動(dòng)群集模擬之前，將在要參與的每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝節(jié)點(diǎn)安裝程序。現(xiàn)在，您將能夠在任意數(shù)量的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行模擬。

HVAC系統(tǒng)

FDS 6中的一個(gè)主要新功能是將HVAC(采暖、通風(fēng)和空調(diào))系統(tǒng)集成到CFD模擬中。暖通空調(diào)系統(tǒng)可以通過(guò)建筑物輸送污染物和熱量。HVAC系統(tǒng)使用風(fēng)管、節(jié)點(diǎn)、風(fēng)扇、熱交換器(空氣盤(pán)管)和阻尼器進(jìn)行定義。這些都可以在煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim中編輯和可視化。

HVAC系統(tǒng)可以建立獨(dú)立于任何火災(zāi)分析的流動(dòng)模型。當(dāng)用于排煙或維持樓梯間加壓時(shí)，它們也可以作為建筑物消防系統(tǒng)的一部分。

屬性庫(kù)

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim提供了屬性庫(kù)，您可以自定義這些屬性并將其導(dǎo)入到當(dāng)前模型中。這加快了模型創(chuàng)建速度并減少了錯(cuò)誤。庫(kù)可以包括反應(yīng)、熱探測(cè)器、材質(zhì)、粒子、曲面和其他模型參數(shù)。

繪圖工具

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim提供了一套完整的繪圖工具，可讓您快速創(chuàng)建模型。這些工具包括對(duì)FDS對(duì)象的支持，復(fù)制和粘貼功能以及將紋理附著到表面上。

煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim應(yīng)用領(lǐng)域：

1、性能化建筑防火設(shè)計(jì)

2、消防安全評(píng)估之后的項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)估

3、火災(zāi)事故調(diào)查

4、滅火實(shí)戰(zhàn)與訓(xùn)練

5、火災(zāi)科學(xué)研究

6、火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

煙氣流動(dòng)分析軟件應(yīng)用領(lǐng)域

? 航天航空-航站樓性能化防火設(shè)計(jì)

? 礦井火災(zāi)煙氣智能控制

? 宿舍樓火災(zāi)模擬分析

? 醫(yī)院或高層建筑-PyroSim

? 地鐵-ASD采樣探頭在地

? 教程

? 基于FDS的飛機(jī)客艙火災(zāi)仿真環(huán)境設(shè)計(jì)

? 特長(zhǎng)公路隧道火災(zāi)模擬

? 商業(yè)綜合體火災(zāi)數(shù)值模擬和安全疏散研究

? 建筑和公共工程行業(yè)中的應(yīng)用

? 煙霧可見(jiàn)度和遮蓋力-PyroSim

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使用軟件Pathfinder+PyroSim來(lái)做：列車(chē)火災(zāi)與疏散模擬

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使用軟件Pathfinder+PyroSim做地下空間：地鐵站火災(zāi)與疏散模擬

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使用PyroSim軟件做地下空間：隧道火災(zāi)模擬

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使用軟件Pathfinder+PyroSim進(jìn)行化工廠火災(zāi)與疏散模擬

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使用軟件Pathfinder+PyroSim進(jìn)行食堂火災(zāi)與疏散模擬分析

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Pathfinder人員疏散能力模擬軟件案例：自助餐廳中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)

? 客戶案例

? 解決方案

? 應(yīng)用領(lǐng)域

案例應(yīng)用

· 空間站命運(yùn)號(hào)實(shí)驗(yàn)室

用PyroSim搭建的國(guó)際空間站命運(yùn)號(hào)實(shí)驗(yàn)室煙霧探測(cè)模型，在直線網(wǎng)格內(nèi)顯示了艙內(nèi)主要區(qū)域、圓錐形尾部艙及艙口，其中包括有6個(gè)位于天花板的空氣散流器，6個(gè)地面回風(fēng)可調(diào)風(fēng)口，一個(gè)用于空氣通風(fēng)的地面空氣散流器。在艙體前部和艙體尾部?jī)蓚€(gè)區(qū)域的回風(fēng)可調(diào)風(fēng)口的前面分別設(shè)置了煙霧探測(cè)器。

· 煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim的復(fù)雜礦井火災(zāi)煙氣智能控制

建立煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim模型模擬復(fù)雜礦井火災(zāi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，礦山火災(zāi)由于地點(diǎn)特殊性還是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題。礦井火災(zāi)是在井下特殊環(huán)境中的特定條件下發(fā)生的，燃燒條件、供養(yǎng)條件、燃燒生成物擴(kuò)散條件、造成的損失以及補(bǔ)救方法等與地面火災(zāi)均勻不相同。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生火風(fēng)壓，改變井下風(fēng)流流向，我國(guó)煤礦的中、特大瓦斯事故表明，伴隨著煤礦重、特大瓦斯事故的發(fā)生，往往會(huì)有大量井下人員傷亡。火災(zāi)危害主要是熱量、煙氣和缺氧這三種因素的作用。對(duì)于多數(shù)火災(zāi)而言，相對(duì)于熱量和燃燒造成的傷害比例較大。計(jì)算結(jié)果表明，火災(zāi)中85%以上的死亡者是由于煙氣的影響，其中大部分是吸入了煙塵及有害氣體的分布，對(duì)于線程指揮就在和合理控制風(fēng)流具有十分重要的意義。

計(jì)算機(jī)模擬主要是通過(guò)建立數(shù)學(xué)物理模型，計(jì)算燃燒是的物理參數(shù)，可以得到溫度和煙氣等參數(shù)隨時(shí)空的變化。國(guó)外在這方面取得一定的成果。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低，可操作性強(qiáng)，修改實(shí)驗(yàn)參數(shù)方便，但是編制程序需要一定的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)支持，且結(jié)果的可靠性與所編制程序直接相關(guān)。

· 煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim的宿舍樓火災(zāi)模擬分析

為Study不同火災(zāi)工況對(duì)宿舍火災(zāi)過(guò)程影響，應(yīng)用PyroSim對(duì)某大學(xué)宿舍進(jìn)行火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)比分析了宿舍大樓門(mén)窗全開(kāi)狀態(tài)和著火房間窗戶閉合，門(mén)在20S打開(kāi)的狀態(tài)下，宿舍樓這部分溫度、煙氣流高度、門(mén)窗熱流量及延期蔓延特點(diǎn)。PyroSim模擬結(jié)果表明，在火災(zāi)爆發(fā)的錢(qián)20s內(nèi)，火災(zāi)發(fā)展與門(mén)窗開(kāi)合狀態(tài)無(wú)關(guān)，在火災(zāi)中后期，門(mén)窗全開(kāi)狀態(tài)下，著火房間的溫度及熱流量較低、煙氣離地的高度校稿，著火房間上方的宿舍受煙氣傾向較為嚴(yán)重；而在著火房間窗戶閉合、門(mén)在20 s后打開(kāi)狀態(tài)下，橫向走廊及各層樓梯處受煙氣影響較嚴(yán)重。

· 煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim的ASD采樣探頭在地鐵中的布置優(yōu)化

地鐵的高速發(fā)展，給我們的出行帶來(lái)了大的便利，與此同時(shí)，地鐵事故卻頻頻發(fā)生，不僅影響了我們的出行，而且嚴(yán)重威脅這著我們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。其中，地鐵火災(zāi)事故發(fā)生次數(shù)較多、影響非常嚴(yán)重的的事故之一。站臺(tái)位于地鐵站的底層，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)是，站內(nèi)人員的疏散既耗時(shí)又困難，消防員又難以進(jìn)入，因此做好地鐵站火災(zāi)事故的預(yù)防工作顯得尤為重要。利用火災(zāi)探測(cè)器可以在火災(zāi)早期就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，為人員疏散和滅火爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。選擇一種合理有效的火災(zāi)探測(cè)器，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生是我們所期望的，吸氣式火災(zāi)感煙探測(cè)器具有誤報(bào)率低，報(bào)警及時(shí)，能發(fā)現(xiàn)及早期火災(zāi)的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)始逐步在地鐵中得到廣發(fā)應(yīng)用。

其次依據(jù)我國(guó)某市地鐵站的實(shí)際幾何尺寸，利用計(jì)算機(jī)模擬軟件煙氣流動(dòng)分析軟件PyroSim建立物理模型，利用數(shù)值模擬的方法，通過(guò)分析煙氣流的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)，分析煙氣蔓延軌跡，根據(jù)煙氣蔓延軌跡趨勢(shì)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范探測(cè)器采樣探頭進(jìn)行合理有效地布局，起到及時(shí)、有效防火的目的。