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由美國標準技術研究院（NIST)研發的，用于消防動態仿真模擬(Fire Dynamic Simulation, FDS)的軟件。它是在FDS 的基礎上發展起來的。軟件以計算流體動力學為依據，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，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備引發的多種火災。

      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為美國標準技術研究院研發，在學術界具有很高的知名度。可用它來創建火災模擬，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整。

這些一樓和二樓場景互斥了相反的設備和通風口。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，可以為全部模擬創建批處理腳本，因此建模者無需自己創建一個。全部輸出文件都是根據方案定義自動組織的。

此批處理腳本是通過使用方案創建的，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是火災動態模擬器(FDS)的圖形用戶界面。PyroSim可幫助您快速創建和管理復雜火災模型的細節。

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聯的屬性。

這種視覺反饋可加速模型創建并減少錯誤。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

分析視覺結果

查看煙霧，溫度，速度，毒性和FDS分析的其他輸出。通過在調整相機和數據可視化的同時進行錄制來實時創建視頻，或者通過模型設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乘員移動結果。

管理多個網格

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

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絡群集上運行FDS仿真。從PyroSim內部啟動群集模擬之前，將在要參與的每臺計算機上安裝節點安裝程序。現在，您將能夠在任意數量的計算機上運行模擬。

HVAC系統

FDS 6中的一個主要新功能是將HVAC(采暖、通風和空調)系統集成到CFD模擬中。暖通空調系統可以通過建筑物輸送污染物和熱量。HVAC系統使用風管、節點、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。這加快了模型創建速度并減少了錯誤。庫可以包括反應、熱探測器、材質、粒子、曲面和其他模型參數。

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應用領域：

1、性能化建筑防火設計

2、消防安全評估之后的項目驗收評估

3、火災事故調查

4、滅火實戰與訓練

5、火災科學研究

6、火災自動探測與報警系統開發

煙氣流動分析軟件應用領域

? 航天航空-航站樓性能化防火設計

? 礦井火災煙氣智能控制

? 宿舍樓火災模擬分析

? 醫院或高層建筑-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境設計

? 特長公路隧道火災模擬

? 商業綜合體火災數值模擬和安全疏散研究

? 建筑和公共工程行業中的應用

? 煙霧可見度和遮蓋力-PyroSim

?

使用軟件Pathfinder+PyroSim來做：列車火災與疏散模擬

?

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

?

使用PyroSim軟件做地下空間：隧道火災模擬

?

使用軟件Pathfinder+PyroSim進行化工廠火災與疏散模擬

?

使用軟件Pathfinder+PyroSim進行食堂火災與疏散模擬分析

?

Pathfinder人員疏散能力模擬軟件案例：自助餐廳中的循環運動

? 客戶案例

? 解決方案

? 應用領域

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，在直線網格內顯示了艙內主要區域、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域的回風可調風口的前面分別設置了煙霧探測器。

· 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境中的特定條件下發生的，燃燒條件、供養條件、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。火災發生時，會產生火風壓，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。對于多數火災而言，相對于熱量和燃燒造成的傷害比例較大。計算結果表明，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學物理模型，計算燃燒是的物理參數，可以得到溫度和煙氣等參數隨時空的變化。國外在這方面取得一定的成果。該方法的優點是成本低，可操作性強，修改實驗參數方便，但是編制程序需要一定的實驗室數據支持，且結果的可靠性與所編制程序直接相關。

· 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模擬，對比分析了宿舍大樓門窗全開狀態和著火房間窗戶閉合，門在20S打開的狀態下，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模擬結果表明，在火災爆發的錢20s內，火災發展與門窗開合狀態無關，在火災中后期，門窗全開狀態下，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化

地鐵的高速發展，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安全。其中，地鐵火災事故發生次數較多、影響非常嚴重的的事故之一。站臺位于地鐵站的底層，當發生火災是，站內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現火情，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，及時發現火情，預防火災的發生是我們所期望的，吸氣式火災感煙探測器具有誤報率低，報警及時，能發現及早期火災的優點，開始逐步在地鐵中得到廣發應用。

其次依據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，根據煙氣蔓延軌跡趨勢和火災報警系統設計規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。