消防评估软件烟气流动分析软件PyroSim的使用

消防评估软件烟气流动分析软件PyroSim的使用

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

       烟气流动分析软件PyroSim由美国标准技术研究院（NIST)研发的，用于消防动态仿真模拟(Fire Dynamic Simulation, FDS)的软件。它是在FDS 的基础上发展起来的。软件以计算流体动力学为依据，可以模拟预测火灾中的烟气，CO等毒气的运动，温度以及浓度等情况；软件可以模拟的火灾范围很广，从日常炉火房间，接电设备引起的各种火灾形式；方便快捷的建模，并支持DXF和FDS 格式的模型文件的导入。

        消防评估软件烟气流动分析软件PyroSim被用来创建火灾模拟，准确地预测火灾烟气流动、火灾温度和有毒有害气体浓度分布。软件以计算流体流动力学为理论依据，仿真模拟预测火灾中的烟气、CO等毒气的流动、火灾温度及烟气浓度的分布。该软件可模拟的火灾范围很广，包括日常的炉火、房间火灾以及电气设备引发的多种火灾。

      消防评估软件烟气流动分析软件PyroSim是一个具有图形化操作的火灾模拟软件，其计算引擎FDS为美国标准技术研究院研发，在学术界具有很高的知名度。可用它来创建火灾模拟，对火灾中烟气流动、温度和毒素浓度等进行精确地预测。

烟气流动分析软件PyroSim中的方案是一种工具，它提供了一种快速方法来组织给定模型的多个实例，每个实例都具有不同的启用/禁用对象集。在“编辑方案”对话框中，建模者可以管理这些实例并选择要主动处理的实例。当方案处于活动状态时，建模者通过“导航”面板或3D / 2D视图禁用的任何对象都将显示在“禁用的对象”字段中，以供快速参考。提供了用于自定义文本输入的“描述”字段。

“编辑方案”对话框提供了一个窗口，用于组织每个方案的禁用对象。

为什么要使用方案？

建模者可能对相同的几何形状设计多个反应，但是FDS仅允许一个活动反应。因此，建模者将需要为每个反应创建单独的文件。如果他们选择更新模型的任何其他部分，则更新将需要对每个单独的文件进行手动调整。

这些一楼和二楼场景互斥了相反的设备和通风口。激活一种情况会自动禁用另一种情况的对象。

在多种情况下分析同一反应可能很重要。建模者可以选择使用关闭或打开的通风口或门来模拟反应。同样，场景有助于使这种区别更易于管理。

此外，方案提供了一个菜单操作，可以为全部模拟创建批处理脚本，因此建模者无需自己创建一个。全部输出文件都是根据方案定义自动组织的。

此批处理脚本是通过使用方案创建的，可以直接运行而无需进行进一步的编辑。

烟气流动分析软件PyroSim火灾模拟功能

PyroSim是快速准确处理FDS模型的软件

PyroSim是火灾动态模拟器(FDS)的图形用户界面。PyroSim可帮助您快速创建和管理复杂火灾模型的细节。

导入CAD模型

烟气流动分析软件PyroSim输入IFC、DXF、DWG、FBX、STL和FDS文件。BIM软件包通常支持IFC文件，而FBX文件支持更多的外观和纹理信息。导入这些文件中的任何一个都将大大减少重新创建建筑几何图形所花费的时间。

或者，可以导入GIF、JPG或PNG格式的绘图，然后将其用作背景，以帮助您使用熟悉的3D CAD工具直接在图像上快速绘制模型。

以交互方式编辑更多模型对象

烟气流动分析软件PyroSim 允许您以交互方式查看和修改与模型中更多对象关联的属性。

这种视觉反馈可加速模型创建并减少错误。在这里，我们看到一个包含切向速度的表面，以模拟通风口百叶窗

分析视觉结果

查看烟雾，温度，速度，毒性和FDS分析的其他输出。通过在调整相机和数据可视化的同时进行录制来实时创建视频，或者通过模型设置准备好的视觉导览。可以在NIST提供的Smokeview之间轻松切换，也可以使用与PyroSim具有类似界面的Results Viewer，该界面还可以集成Pathfinder乘员移动结果。

管理多个网格

烟气流动分析软件PyroSim包含可帮助您创建和验证多个网格的工具。多个网格允许您：使用并行处理来加快求解速度，使网格与几何形状相符，以减少像元数量和求解时间，并更改不同网格的分辨率以关注目标区域。

集成并行处理

烟气流动分析软件PyroSim支持使用MPI启动并行仿真。对于具有多个内核或CPU的单台计算机，并行处理是一个集成工具，并且为您管理更多详细信息。您所需要做的就是定义多个网格，然后从解决方案菜单中选择“并行运行FDS”。

烟气流动分析软件PyroSim也可以升级为在多台计算机的网络群集上运行FDS仿真。从PyroSim内部启动群集模拟之前，将在要参与的每台计算机上安装节点安装程序。现在，您将能够在任意数量的计算机上运行模拟。

HVAC系统

FDS 6中的一个主要新功能是将HVAC(采暖、通风和空调)系统集成到CFD模拟中。暖通空调系统可以通过建筑物输送污染物和热量。HVAC系统使用风管、节点、风扇、热交换器(空气盘管)和阻尼器进行定义。这些都可以在烟气流动分析软件PyroSim中编辑和可视化。

HVAC系统可以建立独立于任何火灾分析的流动模型。当用于排烟或维持楼梯间加压时，它们也可以作为建筑物消防系统的一部分。

属性库

烟气流动分析软件PyroSim提供了属性库，您可以自定义这些属性并将其导入到当前模型中。这加快了模型创建速度并减少了错误。库可以包括反应、热探测器、材质、粒子、曲面和其他模型参数。

绘图工具

烟气流动分析软件PyroSim提供了一套完整的绘图工具，可让您快速创建模型。这些工具包括对FDS对象的支持，复制和粘贴功能以及将纹理附着到表面上。

烟气流动分析软件PyroSim应用领域：

1、性能化建筑防火设计

2、消防安全评估之后的项目验收评估

3、火灾事故调查

4、灭火实战与训练

5、火灾科学研究

6、火灾自动探测与报警系统开发

烟气流动分析软件应用领域

넸 航天航空-航站楼性能化防火设计

넸 矿井火灾烟气智能控制

넸 宿舍楼火灾模拟分析

넸 医院或高层建筑-PyroSim

넸 地铁-ASD采样探头在地

ꁰ 教程

넸 基于FDS的飞机客舱火灾仿真环境设计

넸 特长公路隧道火灾模拟

넸 商业综合体火灾数值模拟和安全疏散研究

넸 建筑和公共工程行业中的应用

넸 烟雾可见度和遮盖力-PyroSim

넸

使用软件Pathfinder+PyroSim来做：列车火灾与疏散模拟

넸

使用软件Pathfinder+PyroSim做地下空间：地铁站火灾与疏散模拟

넸

使用PyroSim软件做地下空间：隧道火灾模拟

넸

使用软件Pathfinder+PyroSim进行化工厂火灾与疏散模拟

넸

使用软件Pathfinder+PyroSim进行食堂火灾与疏散模拟分析

넸

Pathfinder人员疏散能力模拟软件案例：自助餐厅中的循环运动

ꀒ 客户案例

ꁰ 解决方案

ꂇ 应用领域

案例应用

· 空间站命运号实验室

用PyroSim搭建的国际空间站命运号实验室烟雾探测模型，在直线网格内显示了舱内主要区域、圆锥形尾部舱及舱口，其中包括有6个位于天花板的空气散流器，6个地面回风可调风口，一个用于空气通风的地面空气散流器。在舱体前部和舱体尾部两个区域的回风可调风口的前面分别设置了烟雾探测器。

· 烟气流动分析软件PyroSim的复杂矿井火灾烟气智能控制

建立烟气流动分析软件PyroSim模型模拟复杂矿井火灾运动过程，矿山火灾由于地点特殊性还是一个比较棘手的问题。矿井火灾是在井下特殊环境中的特定条件下发生的，燃烧条件、供养条件、燃烧生成物扩散条件、造成的损失以及补救方法等与地面火灾均匀不相同。火灾发生时，会产生火风压，改变井下风流流向，我国煤矿的中、特大瓦斯事故表明，伴随着煤矿重、特大瓦斯事故的发生，往往会有大量井下人员伤亡。火灾危害主要是热量、烟气和缺氧这三种因素的作用。对于多数火灾而言，相对于热量和燃烧造成的伤害比例较大。计算结果表明，火灾中85%以上的死亡者是由于烟气的影响，其中大部分是吸入了烟尘及有害气体的分布，对于线程指挥就在和合理控制风流具有十分重要的意义。

计算机模拟主要是通过建立数学物理模型，计算燃烧是的物理参数，可以得到温度和烟气等参数随时空的变化。国外在这方面取得一定的成果。该方法的优点是成本低，可操作性强，修改实验参数方便，但是编制程序需要一定的实验室数据支持，且结果的可靠性与所编制程序直接相关。

· 烟气流动分析软件PyroSim的宿舍楼火灾模拟分析

为Study不同火灾工况对宿舍火灾过程影响，应用PyroSim对某大学宿舍进行火灾动态模拟，对比分析了宿舍大楼门窗全开状态和着火房间窗户闭合，门在20S打开的状态下，宿舍楼这部分温度、烟气流高度、门窗热流量及延期蔓延特点。PyroSim模拟结果表明，在火灾爆发的钱20s内，火灾发展与门窗开合状态无关，在火灾中后期，门窗全开状态下，着火房间的温度及热流量较低、烟气离地的高度校稿，着火房间上方的宿舍受烟气倾向较为严重；而在着火房间窗户闭合、门在20 s后打开状态下，横向走廊及各层楼梯处受烟气影响较严重。

· 烟气流动分析软件PyroSim的ASD采样探头在地铁中的布置优化

地铁的高速发展，给我们的出行带来了大的便利，与此同时，地铁事故却频频发生，不仅影响了我们的出行，而且严重威胁这着我们的生命和财产安全。其中，地铁火灾事故发生次数较多、影响非常严重的的事故之一。站台位于地铁站的底层，当发生火灾是，站内人员的疏散既耗时又困难，消防员又难以进入，因此做好地铁站火灾事故的预防工作显得尤为重要。利用火灾探测器可以在火灾早期就能及时发现火情，为人员疏散和灭火争取宝贵时间。选择一种合理有效的火灾探测器，及时发现火情，预防火灾的发生是我们所期望的，吸气式火灾感烟探测器具有误报率低，报警及时，能发现及早期火灾的优点，开始逐步在地铁中得到广发应用。

其次依据我国某市地铁站的实际几何尺寸，利用计算机模拟软件烟气流动分析软件PyroSim建立物理模型，利用数值模拟的方法，通过分析烟气流的速度场和温度场，分析烟气蔓延轨迹，根据烟气蔓延轨迹趋势和火灾报警系统设计规范探测器采样探头进行合理有效地布局，起到及时、有效防火的目的。