消防評估軟件煙氣流動分析軟件PyroSim的使用

消防評估軟件煙氣流動分析軟件PyroSim的使用

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

       煙氣流動分析軟件PyroSim由美國標準技術(shù)研究院（NIST)研發(fā)的，用于消防動態(tài)仿真模擬(Fire Dynamic Simulation, FDS)的軟件。它是在FDS 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。軟件以計算流體動力學為依據(jù)，可以模擬預測火災中的煙氣，CO等毒氣的運動，溫度以及濃度等情況；軟件可以模擬的火災范圍很廣，從日常爐火房間，接電設(shè)備引起的各種火災形式；方便快捷的建模，并支持DXF和FDS 格式的模型文件的導入。

        消防評估軟件煙氣流動分析軟件PyroSim被用來創(chuàng)建火災模擬，準確地預測火災煙氣流動、火災溫度和有毒有害氣體濃度分布。軟件以計算流體流動力學為理論依據(jù)，仿真模擬預測火災中的煙氣、CO等毒氣的流動、火災溫度及煙氣濃度的分布。該軟件可模擬的火災范圍很廣，包括日常的爐火、房間火災以及電氣設(shè)備引發(fā)的多種火災。

      消防評估軟件煙氣流動分析軟件PyroSim是一個具有圖形化操作的火災模擬軟件，其計算引擎FDS為美國標準技術(shù)研究院研發(fā)，在學術(shù)界具有很高的知名度。可用它來創(chuàng)建火災模擬，對火災中煙氣流動、溫度和毒素濃度等進行精確地預測。

煙氣流動分析軟件PyroSim中的方案是一種工具，它提供了一種快速方法來組織給定模型的多個實例，每個實例都具有不同的啟用/禁用對象集。在“編輯方案”對話框中，建模者可以管理這些實例并選擇要主動處理的實例。當方案處于活動狀態(tài)時，建模者通過“導航”面板或3D / 2D視圖禁用的任何對象都將顯示在“禁用的對象”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”對話框提供了一個窗口，用于組織每個方案的禁用對象。

為什么要使用方案？

建模者可能對相同的幾何形狀設(shè)計多個反應，但是FDS僅允許一個活動反應。因此，建模者將需要為每個反應創(chuàng)建單獨的文件。如果他們選擇更新模型的任何其他部分，則更新將需要對每個單獨的文件進行手動調(diào)整。

這些一樓和二樓場景互斥了相反的設(shè)備和通風口。激活一種情況會自動禁用另一種情況的對象。

在多種情況下分析同一反應可能很重要。建模者可以選擇使用關(guān)閉或打開的通風口或門來模擬反應。同樣，場景有助于使這種區(qū)別更易于管理。

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

此批處理腳本是通過使用方案創(chuàng)建的，可以直接運行而無需進行進一步的編輯。

煙氣流動分析軟件PyroSim火災模擬功能

PyroSim是快速準確處理FDS模型的軟件

PyroSim是火災動態(tài)模擬器(FDS)的圖形用戶界面。PyroSim可幫助您快速創(chuàng)建和管理復雜火災模型的細節(jié)。

導入CAD模型

煙氣流動分析軟件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。導入這些文件中的任何一個都將大大減少重新創(chuàng)建建筑幾何圖形所花費的時間。

或者，可以導入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象

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

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

分析視覺結(jié)果

查看煙霧，溫度，速度，毒性和FDS分析的其他輸出。通過在調(diào)整相機和數(shù)據(jù)可視化的同時進行錄制來實時創(chuàng)建視頻，或者通過模型設(shè)置準備好的視覺導覽。可以在NIST提供的Smokeview之間輕松切換，也可以使用與PyroSim具有類似界面的Results Viewer，該界面還可以集成Pathfinder乘員移動結(jié)果。

管理多個網(wǎng)格

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

集成并行處理

煙氣流動分析軟件PyroSim支持使用MPI啟動并行仿真。對于具有多個內(nèi)核或CPU的單臺計算機，并行處理是一個集成工具，并且為您管理更多詳細信息。您所需要做的就是定義多個網(wǎng)格，然后從解決方案菜單中選擇“并行運行FDS”。

煙氣流動分析軟件PyroSim也可以升級為在多臺計算機的網(wǎng)絡(luò)群集上運行FDS仿真。從PyroSim內(nèi)部啟動群集模擬之前，將在要參與的每臺計算機上安裝節(jié)點安裝程序。現(xiàn)在，您將能夠在任意數(shù)量的計算機上運行模擬。

HVAC系統(tǒng)

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

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

屬性庫

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

繪圖工具

煙氣流動分析軟件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FDS對象的支持，復制和粘貼功能以及將紋理附著到表面上。

煙氣流動分析軟件PyroSim應用領(lǐng)域：

1、性能化建筑防火設(shè)計

2、消防安全評估之后的項目驗收評估

3、火災事故調(diào)查

4、滅火實戰(zhàn)與訓練

5、火災科學研究

6、火災自動探測與報警系統(tǒng)開發(fā)

煙氣流動分析軟件應用領(lǐng)域

? 航天航空-航站樓性能化防火設(shè)計

? 礦井火災煙氣智能控制

? 宿舍樓火災模擬分析

? 醫(yī)院或高層建筑-PyroSim

? 地鐵-ASD采樣探頭在地

? 教程

? 基于FDS的飛機客艙火災仿真環(huán)境設(shè)計

? 特長公路隧道火災模擬

? 商業(yè)綜合體火災數(shù)值模擬和安全疏散研究

? 建筑和公共工程行業(yè)中的應用

? 煙霧可見度和遮蓋力-PyroSim

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使用軟件Pathfinder+PyroSim來做：列車火災與疏散模擬

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

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使用PyroSim軟件做地下空間：隧道火災模擬

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使用軟件Pathfinder+PyroSim進行化工廠火災與疏散模擬

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使用軟件Pathfinder+PyroSim進行食堂火災與疏散模擬分析

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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)運動

? 客戶案例

? 解決方案

? 應用領(lǐng)域

案例應用

· 空間站命運號實驗室

用PyroSim搭建的國際空間站命運號實驗室煙霧探測模型，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個位于天花板的空氣散流器，6個地面回風可調(diào)風口，一個用于空氣通風的地面空氣散流器。在艙體前部和艙體尾部兩個區(qū)域的回風可調(diào)風口的前面分別設(shè)置了煙霧探測器。

· 煙氣流動分析軟件PyroSim的復雜礦井火災煙氣智能控制

建立煙氣流動分析軟件PyroSim模型模擬復雜礦井火災運動過程，礦山火災由于地點特殊性還是一個比較棘手的問題。礦井火災是在井下特殊環(huán)境中的特定條件下發(fā)生的，燃燒條件、供養(yǎng)條件、燃燒生成物擴散條件、造成的損失以及補救方法等與地面火災均勻不相同。火災發(fā)生時，會產(chǎn)生火風壓，改變井下風流流向，我國煤礦的中、特大瓦斯事故表明，伴隨著煤礦重、特大瓦斯事故的發(fā)生，往往會有大量井下人員傷亡。火災危害主要是熱量、煙氣和缺氧這三種因素的作用。對于多數(shù)火災而言，相對于熱量和燃燒造成的傷害比例較大。計算結(jié)果表明，火災中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，對于線程指揮就在和合理控制風流具有十分重要的意義。

計算機模擬主要是通過建立數(shù)學物理模型，計算燃燒是的物理參數(shù)，可以得到溫度和煙氣等參數(shù)隨時空的變化。國外在這方面取得一定的成果。該方法的優(yōu)點是成本低，可操作性強，修改實驗參數(shù)方便，但是編制程序需要一定的實驗室數(shù)據(jù)支持，且結(jié)果的可靠性與所編制程序直接相關(guān)。

· 煙氣流動分析軟件PyroSim的宿舍樓火災模擬分析

為Study不同火災工況對宿舍火災過程影響，應用PyroSim對某大學宿舍進行火災動態(tài)模擬，對比分析了宿舍大樓門窗全開狀態(tài)和著火房間窗戶閉合，門在20S打開的狀態(tài)下，宿舍樓這部分溫度、煙氣流高度、門窗熱流量及延期蔓延特點。PyroSim模擬結(jié)果表明，在火災爆發(fā)的錢20s內(nèi)，火災發(fā)展與門窗開合狀態(tài)無關(guān)，在火災中后期，門窗全開狀態(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重；而在著火房間窗戶閉合、門在20 s后打開狀態(tài)下，橫向走廊及各層樓梯處受煙氣影響較嚴重。

· 煙氣流動分析軟件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，給我們的出行帶來了大的便利，與此同時，地鐵事故卻頻頻發(fā)生，不僅影響了我們的出行，而且嚴重威脅這著我們的生命和財產(chǎn)安全。其中，地鐵火災事故發(fā)生次數(shù)較多、影響非常嚴重的的事故之一。站臺位于地鐵站的底層，當發(fā)生火災是，站內(nèi)人員的疏散既耗時又困難，消防員又難以進入，因此做好地鐵站火災事故的預防工作顯得尤為重要。利用火災探測器可以在火災早期就能及時發(fā)現(xiàn)火情，為人員疏散和滅火爭取寶貴時間。選擇一種合理有效的火災探測器，及時發(fā)現(xiàn)火情，預防火災的發(fā)生是我們所期望的，吸氣式火災感煙探測器具有誤報率低，報警及時，能發(fā)現(xiàn)及早期火災的優(yōu)點，開始逐步在地鐵中得到廣發(fā)應用。

其次依據(jù)我國某市地鐵站的實際幾何尺寸，利用計算機模擬軟件煙氣流動分析軟件PyroSim建立物理模型，利用數(shù)值模擬的方法，通過分析煙氣流的速度場和溫度場，分析煙氣蔓延軌跡，根據(jù)煙氣蔓延軌跡趨勢和火災報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范探測器采樣探頭進行合理有效地布局，起到及時、有效防火的目的。