计算机模拟技术在火灾调查中的应用
4月武警学院学报Apr.Vol.24No.4
第24卷第4期
JOURNALOFCHINESEPEOPLE’SARMEDPOLICEFORCEACADEMY
●火灾调查
计算机模拟技术在火灾调查中的应用
●文全,蒋勇,谭世立,姜蓬
1
2
1
2
(1.湖南省消防总队,湖南长沙410205;2.中国科学技术大学,安徽合肥230027)
摘要:针对衡州大厦特大火灾坍塌事故这一典型案例,采用计算机模拟的方法,利用FDS软件对衡州大厦一层建立火灾模拟场景,通过计算再现火灾过程,根据实际调查情况,设置三个可能的起火点,将计算结果比照证人证言所描述的火灾发展情况,验证火灾调查结论的正确性。根据计算所再现的火灾扩大蔓延过程,寻找阻止火势蔓延途径以降低火灾损失的方法。
关键词:商场火灾;火灾调查;数值模拟
中图分类号:D631.6文献标识码:A文章编号:()--1引言FDS主要是以LES(LargeEddySimulation)为基
着十分重要的意义高,依法维护自身合法权益不受侵害的意识不断增强,火灾原因调查不明,往往不能明确责任,导致因火灾引起的纠纷长期得不到解决。
火灾事故调查的准确与否,也往往会成为火灾事故引起的民事诉讼和行政诉讼中争议的焦点。这就对火灾事故调查工作提出了更高的要求。目前,火灾事故调查基本上仍然使用经验、半经验的方法。
随着计算机硬件的发展和相关学科的进步,应用计算机技术模拟火灾得到了较快发展。现在应用到火灾模拟的软件有PHOENICS、FLUENT和FDS等。其中由NIST开发的火灾动力学模拟软件FDS以其开放性以及可改造性在火灾计算机模拟中得到广泛应用。计算机数值模拟技术作为一种先进的手段可以重现火灾过程,必将成为火灾调查的一种有力工具,但是目前将计算机数值模拟技术应用到火灾调查领域的研究较少,具有较为广阔的发展空间。本文以衡州大厦特大火灾坍塌事故为例探讨计算机模拟技术在火灾调查中的应用。2火灾动力学模拟软件FDS简介
收稿日期:-11-25
础的CFD火灾模拟软件,可用于模拟三维的火灾情景,它将建筑物空间分割成大量细小的网格,利用数值方法求解各个守恒的控制方程,可以比较精确的预测火灾发生时的火场压力、温度、速度和烟气流动等火灾物理数据,它输入数据组织较为简单,十分适用于形状复杂的建筑空间或大型建筑的火灾模拟。
Smokeview是同FDS相结合的一个数据后处理
软件,它可将FDS计算出的结果,利用OpenGL图形软件接口以图形或2D、3D动画的效果呈现出来。
FDS以低马赫数(即weaklycompressible)的LES控制方程组来描述受火灾浮力驱动的气体流动现象,其具体方程如下:
连续方程:+ =05t
动量守恒方程:
+ ||2-u×t2
σ+ ρ-ρg=
能量守恒方程:
dpρcp=q+ k T+
u -dtt
作者简介:文全(1972—),男,湖南岳阳人,工程师;蒋勇(1966—),男,安徽合肥人,教授;谭世立(1964—),男,湖南长沙人,高级工程师;姜蓬(1982—),男,安徽利辛人。
83
