7.边界条件

运行模型之前的步骤之一是告诉FDS网格边界应该发生什么。流体应该自由流过边界吗?是否应将其视为固体表面?流体应该绕回区域的另一侧吗?

这些属性由边界条件定义。值得庆幸的是,FDS以表面的形式提供了一组预定义的边界条件。如果您还记得,表面只是应用于实体对象或开口的一组物理属性。同样的原则也适用于网格边界。

我们只在这个网格上定义一个简单的OPEN边界条件。这种情况将告诉FDS将边界视为对大气开放。来自模型内部的流体将能够流出边界,环境空气将能够流入。

7.1.定义边界条件

PyroSim提供了创建这些条件的简单方法。要定义通风口的边界条件:

  1. 在导航视图中的“我的网格”对象上单击鼠标右键以打开关联菜单。
  2. 选择“开放网格边界”。

图24.为网格创建OPEN网格边界

现在,您应该在导航视图的“模型”部分中看到“网格边界出口”组。还应该有一个名为我的网格通风孔的子组。该组包含创建的5个通风口,用于定义“我的网格”的每个边界处的边界条件。通风口对我们来说是一个新的物体,但它应该是一个熟悉的概念。

通风口为我们提供了一种将表面(一组物理属性)应用于2D平面的方法。由“开放网格边界”创建的通风口是在网格边界处创建的,并使用默认的“OPEN”表面。如果要更改模型的边界条件,只需更改应用于这些通风口的表面。

然而,对通风口有一些轻微的警告。通风口必须有背衬-这意味着,它们必须有一些物理对象或开口才能应用。因此,通风口必须在障碍物顶部或网格边界上制作。

有了网格集的边界条件,就可以设置和运行仿真了!

8.模拟

您现在已准备好使用PyroSim运行您的一个FDS模拟!

我们将首先为模拟设置一些简单的参数,然后运行它并查看结果。

8.1.定义仿真参数

您可以在FDS中定义许多模拟范围的参数。这些会影响时间、辐射计算、粒子周期等。出于本教程的目的,我们将只定义两个属性:

  • 结束时间

模拟结束时间是我们希望模拟在模拟时间内运行的时间。默认FDS值为1s,但PyroSim会以10s的默认值覆盖此值。

  • 环境温度

环境温度定义了模拟开始时所有事物的初始温度。默认值为20°C。

我们将修改这些值。为此:

  1. 使用“分析>模拟参数”打开“模拟参数”对话框。
  2. 在“时间”选项卡上,将“结束时间”设置为60秒。
  3. 在“环境”选项卡上,选中“环境温度”旁边的框,然后将字段设置为22°C。
  4. 单击“确定”应用这些更改。

图25.定义仿真参数

 

定义仿真参数后,您现在可以运行仿真了!

8.2.运行模拟

在本教程中,我们将使用单个进程运行模拟。为此:

  1. 单击顶部工具栏中图标旁边的下拉菜单。
  2. 选择“运行FDS”

这将打开“FDS模拟”对话框,并启动模拟。

图26.启动FDS模拟

 

此对话框有几个元素需要注意:

  • 进展状况

这显示了模拟时间内模拟的总进度。请注意,这是您设置为模拟结束时间的超时。60s

  • 已运行时间

这显示了模拟实时运行的时间。

  • 剩余时间

这显示了实时完成模拟需要多长时间的估计值。

模拟应该需要几分钟时间。完成后,PyroSim结果查看器应自动打开并加载模拟结果。

9.结果

祝贺!您现在已经使用PyroSim和FDS运行了您的一个火灾模型。现在是时候看看模拟的结果了。

9.1.查看结果

模拟完成后,PyroSim结果查看器应该已打开并加载模拟结果。结果查看器读取FDS创建的所有图形数据文件,为您的分析提供有用的可视化结果。

查看模型的结果:

  1. 在“PyroSim模拟结果”窗口中,双击3D烟雾条目。
  2. 单击播放按钮开始播放3D结果。
  3. 使用鼠标右键旋转模型以获得结果的不同视图。

注意:

您可以使用“增速”按钮来提高播放速度。

现在,您应该会看到火灾在您指定的60秒模拟时间内发生的回放。

                    

图27.3D仿真结果

这只是PyroSim Results中基本的3D结果。我们将在后面的教程中介绍更深入的数据输出和可视化。

10.结论

就是这样!你已经完成了PyroSim中的一个PyroSim模型。您现在应该熟悉如何导航PyroSim界面、创建基本模型几何体、定义火种和网格体、运行仿真以及查看结果。但重要的是,您现在应该熟悉PyroSim和FDS中火灾建模的基本概念。您将在后面的教程中以这些概念为基础,以及您自己制作火灾模型的个人经验。

PyroSim软件基础教程 - 一把火(四)

2023-06-28

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