Pyrosim模拟计算高层建筑物着火燃烧全过程

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了使用Pyrosim软件模拟高层建筑物着火的过程。主要内容包括导入CAD几何模型、添加火源、划分计算网格、查看计算结果等。首先选择国际单位制，然后导入几何模型，创建网格并细化重要区域网格。接着定义化学反应，创建着火面，创建火源，开放顶部及侧边边界，创建2D切面，设置计算时间，求解计算，最后查看计算结果。

本案例利用Pyrosim模拟计算高层建筑物着火。案例来自于软件官网。案例主要演示从导入CAD几何模型至建筑物着火燃烧的全过程。

主要内容包括：

• 导入CAD几何文件

• 添加火源

• 划分计算网格

• 查看计算结果

1、选择单位

• 选择菜单View → Units → SI激活并采用国际单位制

2、导入几何模型

• 利用菜单File → Import FDS/CAD File…导入几何模型GettingStartedModel V2 -SimLab.fbx

采用默认参数导入几何，如下图所示。

3、创建网格

• 选择菜单Model → Edit Meshes…弹出计算区域对话框

注：这里设定的计算区域尺寸决定了最终的计算范围。若要计算整栋大楼的火灾情况，则需要创建一个足以覆盖整栋大楼的计算区域。本案例仅计算一楼的火灾。

• 如下图所示指定计算区域几何尺寸以及网格数量

注：尽可能保证三方向的网格尺寸接近

计算区域如图中黄色部分所示。

4、划分网格

可以对计算区域进行切分，从而细化重要区域网格。

• 如下图所示，鼠标右键选择Model节点，选择Hide Object隐藏几何

• 右键选择模型树节点Mesh01，点击弹出菜单项Split Mesh…

• 设置分割位置为x= -12.6m

• 相同方法设置分割位置为Y= 3.4 m

• 继续选择分割位置Y = 9.2 m

• 选择着火位置网格区域节点，点击菜单项Refine Mesh…细化网格

5、定义化学反应

• 选择菜单Model → Edit Reactions…弹出化学反应定义对话框

• 点击按钮Add From Library…打开化学反应库

• 如下图所示添加反应WOOD_OAK至当前模型

6、创建着火面

• 选择菜单Model → Edit Surfaces…弹出表面设置对话框

• 点击New…按钮弹出新建对话框，设置Surface Name为Fire，指定Surface Type为Burner

• 弹出对话框中进入Heat Release标签页，设置Heat Release Rate Area为3125 kW/m2

• 进入Thermal标签页，设置Surface Temperature为500 C

7、创建火

• 点击菜单Model → New Obstruction…弹出设置对话框

• 如下图所示指定区域的几何尺寸

• 设置该几何的Max Z面为之前定义的Fire

8、开放顶部及侧边边界

• 鼠标右键选择模型树节点Meshes，点击弹出菜单项Open Mesh Boundaries开放模型的所有边界

• 如下图所示，选择所有ZMIN子节点，点击鼠标右键，选择菜单项Delete设置底部面为非开放边界

9、创建2D切面

• 点击菜单项Output → Slices…弹出设置对话框

• 如下图所示创建切面，并设置监测的物理量

10、 设置计算时间

• 点击菜单FDS → Simulation Parameters…，弹出设置对话框

• 设置End Time为100 s

11、求解计算

• 点击菜单项FDS → Run FDS Parallel…采用并行计算

12、计算结果

• 烟气扩散

• 温度分布