火灾模拟准确性影响因素解析：模型、网格、湍流模型与软件选择
1。消防模拟
在火灾模拟中，有许多因素影响模拟结果的准确性，例如构建模型和实际对象之间的接近性，分区网格的方法，网格数量，网格的大小，选择，选择湍流模型和诸如此类的各种计算假设因素将对模拟结果产生影响。
（i）概述
火灾的数值模拟是火灾研究的重要内容之一，但是由于火灾现象的复杂性，近几十年来已经建立了描述火灾现象的实用数学模型。火模型主要分为确定性模型和随机模型。
数值火灾模型主要包括专家系统（），区域模型（），Field （），网络模型（）和 （）。现场模型，也称为CFD模型，主要是使用计算流体动力学（CFD）技术模拟火灾的模型。由于CFD模型可以获得物理量的更详细的时空分布，因此它可以准确地反映出火灾现象，并且具有高速和大容量。计算机的开发导致CFD模型的使用越来越多。
当前，用于火灾模拟的CFD模型主要是：FDS等。FDS是一种专门开发用于火灾模拟的CFD软件，它简单易用。因此，它最广泛用于火灾模拟。并且是用于计算流体力学的一般软件，并将其用于火灾模拟需要强大的流体力学背景。因此，应用程序更少。目前，关于国内外FD的研究有更多的研究，但是关于消防模拟中的应用和应用的研究较少，对各种软件的比较研究较少。
在火灾模拟中，有许多因素影响模拟结果的准确性，例如构建模型和实际对象之间的接近性，分区网格的方法，网格数量，网格的大小，选择，选择湍流模型和诸如此类的各种计算假设因素将对模拟结果产生影响。如何使模拟结果更准确和可信是一个紧迫的问题。同时，每个软件都有自己的优势和缺点和应用程序范围。对于某个工程设计，例如性能设计项目，选择最合适的火灾模拟软件是一个相对重要的问题。因此，为了更好地利用CFD模型进行火灾模拟，有必要对其进行系统的研究。
验证（）和确认（）是评估数值解决方案的准确性和信誉的主要手段。长期以来，CFD工人对CFD软件的验证和确认没有足够的注意。因此，CFD研究人员无法清楚地回答计算结果的可信度。这使得CFD软件用户对CFD也有矛盾的态度，他想使用CFD，这是一种快速且经济的设计工具，并且对CFD的计算结果有疑问。如果条件允许，则可以通过组合数值计算和模拟物理火灾来进一步验证模型的可靠性。
（ii）选择
从软件易用性的角度来看，特定于火灾的仿真软件相对简单，并且不需要应用程序中的复杂设置。用户只需要掌握火灾的基本知识即可获得合理的结果。通用CFD软件对用户有很高的要求。用户需要深入了解流体力学才能获得合理的结果。因此，建议选择特殊软件进行通用火灾模拟。
在使用FIRE模型进行数值分析之前，应考虑模型对模拟问题的适用性和可预测性。通常，相关实验（需要其他人员或相关实验进行的测试）提前进行模型。确认研究。
从模拟精度的角度来看，由于特定于火灾的模拟软件是专门为火灾开发的，因此它比概念模型级别上的一般软件更接近真实模型，而且其数学模型可以更好地反映火灾过程。因此，通常建议选择火。除非无法模拟特殊软件，否则选择特殊软件，一般软件。
当使用特定于火灾的软件时，应考虑网格独立性和边界条件设置对仿真结果的影响。当使用一般软件时，还应考虑湍流模型，燃烧模型和辐射模型的选择。
火灾模型的验证和确认应包括其对各种火灾参数的预测能力研究，例如火场温度，热辐射通量，反应产物的浓度变化（侧重于CO，CO2，烟雾密度等），火场可见性，等等
对于一般CFD软件（例如CFX等），由于其成熟的开发，其程序通常可以准确地反映其建立的概念模型。因此，对于此类模型，我们可以专注于确认研究。对于特殊的消防模拟软件，我们可以使用特殊的火灾模拟软件（例如FD）进行了大量的确认和验证工作。对于更常见的火灾场景，例如建筑物中的室内火灾，可以直接用于模拟和分析，而对于某些特殊场景，例如在狭窄的双层玻璃中进行的火灾进一步确认，需要进行研究，以在窗帘内进行启动模拟墙;对于自编程的火灾模拟程序，该模型的验证至关重要，应确保该程序可以准确反映概念模型。
房间火灾测试用于确认和进行确认研究。例如，精度高于此，但是对于工程应用，选择合理的湍流模型和辐射模型，并进行了网格独立性测试。稍后，两者的仿真结果通常可以满足工程需求。
火灾发育的特征是确定性和随机性，火灾测试中有许多影响因素。选择确认测试时，您应该尝试选择具有强可重复性的测试，并注意在不同的火灾方案中使用火灾测试进行确认。研究以更好地测试模型的信誉。
2。疏散模拟
世界上有很多人疏散软件。根据统计数据，文献中还记录了22个疏散软件，并且还有许多其他未公开的软件。因此，在选择模型时，您必须将要解决的实际问题和模型的适用性结合起来。
（i）概述
建造防火设计的主要目标之一是确保人身安全。建筑安全疏散的性能设计要求设计的撤离设施可以确保建筑物中的所有人员都有足够的时间安全撤离到安全的地方。评估指标包括建筑物的安全出口，疏散楼梯的宽度，疏散距离是否满足建筑物中人员的疏散需求，以及人员所需的疏散时间是否大于火灾条件下可用的疏散时间。
安全撤离的时间标准主要基于沿着不可逆转的时间段的火灾开发和人员疏散的时间。确保建筑物中人员安全撤离所需的时间必须小于大火发展到危险状态的时间。
人们在火中的撤离过程是一种感知，认识火灾和环境信息以及行为决策以及在人类意识干预下执行决策的过程。它是时间压力下的人类位移。
由于一个人的行为受到心理和生理状态，文化背景和教育水平的影响，例如年龄，身高，体重，敏捷性，习惯和移动能力，因此非常复杂。同时，建筑物中人的实际状况以及建筑物空间的特征，例如人员分布，对环境的熟悉程度，人数及其组成以及宽度楼梯或出口，照明，人行道宽度，数字，建筑高度等对撤离人员所需的时间以及可用于撤离人员的时间的时间。 。
人员的撤离时间是火灾检测警报时间的总和，人员的运动前时间和疏散运动时间。计算疏散运动时间时，通常使用1.5至2的安全系数来考虑设计计算中的不确定性因子。
在对人员安全疏散的研究方面他们都处于起步阶段。在人员疏散软件方面，相关研究人员不断增加该领域软件的研究和开发。自1980年代初以来，国外已经对人员疏散和疏散模拟软件进行了研究研究，并将疏散研究的结果应用于及时建筑绩效设计。近年来，我的国家还对这一方面进行了研究。 。
（ii）疏散模型分类
有两种计算人员疏散的主要方法：液压模型和人员行为模型。
1。液压疏散模型
最常用的方法是液压疏散模型，该模型通过模拟疏散通道中的人们的运动来计算，作为管道中的水流。这种方法的缺点是，它完全忽略了一个人的个人特征，并将疏散人群作为整体运动。液压疏散模型通常对疏散过程做出以下保守假设：
1）撤离人员具有相同的特征，并且具有足够的身体状况，可以撤离到一个安全的地方；
2）撤离人员在撤离开始时以有序的方式撤离并撤离，并且在撤离过程中，人员不会返回其他撤离途径；
3）在疏散过程中，人们的流动与疏散通道的宽度成正比，即，从某个出口撤离的人数根据其宽度的比例分布到出口的总宽度；
4）人员从每个疏散门中撤离，每个人的疏散速度是一致的，并且保持不变。
2。人事行为模型
人事行为模型模拟了人们，人与建筑物以及人与环境之间的相互作用，模拟了人们在大火中的行为。这种类型的模型可以在一定程度上反映个人特征对人员疏散的影响，但是由于“人们在火灾中的反应和行为”仍然是一个新领域，因此对其进行了许多定性研究，而定量研究很少有结果。 ，因此，当选择这种类型的模型时，应仔细考虑它，并且应选择实际疏散实验或练习进行验证的模型。
世界上有很多人疏散软件。根据统计数据，文献中还记录了22个疏散软件，并且还有许多其他未公开的软件。因此，在选择模型时，您必须将要解决的实际问题和模型的适用性结合在一起。以下将分析这些人员疏散模型的功能和特征，并适当地对这些软件进行分类。
1）一般分类
在处理一般疏散问题时，疏散模型采用了三种不同的基本方法：优化方法，仿真方法和风险评估方法。
优化方法假设人员正在以最有效的方式撤离，而不管外部环境的影响和非脱离行为的影响如何。通常，该模型认为人员选择的疏散路线是**的。这种类型的模型适用于许多人或将所有人视为具有共同特征的群体，无论个人行为如何。
模拟方法试图表达实际的疏散行为和运动，不仅是为了获得准确的结果，而且还反映了在疏散期间选择的撤离路线和人员做出的决定。由于每个模型的细节程度都考虑了人的行为，因此结果的准确性也不同。
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