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进阶教程 - 隧道

祝融FDS隧道火灾模拟教程:高效搭建与运行半圆隧道模型

隧道火灾具有狭长空间、烟气快速蔓延和疏散救援困难等特点。新版祝融提供参数化的 半圆隧道,可以直接创建薄壳隧道几何。本教程将建立一条长 300 m、半径 5 m 的示例隧道,并添加简化火源进行模拟。

本教程参数只用于演示软件流程,不代表隧道消防工程设计方案。  

1. 创建计算网格

1.在左侧导航树中选择 网格,单击 新建网格。

2.设置网格范围:Min X 为 0 m、Max X 为 10 m,Min Y 为 -300 m、Max Y 为 0 m,Min Z 为 0 m、Max Z 为 5 m。

3.将单元格数量设置为 50 × 1500 × 25,对应约 0.2 m 的均匀单元尺寸。

4.检查总单元数和本机计算资源;如果仅练习建模,可适当降低分辨率。

图片 1:创建隧道计算网格
图片 1:创建隧道计算网格

图 1 创建覆盖 300 m 隧道的计算网格

2. 创建半圆隧道

1.打开顶部 模型 选项卡,在“不规则模型”组中选择 半圆隧道。

图片 2:选择半圆隧道
图片 2:选择半圆隧道

图 2 从不规则模型中选择半圆隧道

2.在参数窗口中设置半径 5 m、长度 300 m,旋转角度保持 0°。

3.将放置原点设置为 X = 5 m、Y = -150 m、Z = 0 m,使隧道沿 Y 方向覆盖网格。

图片 3:设置半圆隧道参数
图片 3:设置半圆隧道参数

图 3 设置半径、长度、角度和放置位置

4.单击 确定放置,在三维视图中检查隧道与网格的相对位置。

图片 4:创建完成的隧道
图片 4:创建完成的隧道

图 4 创建完成的半圆隧道

5.选中隧道,在右侧属性面板中启用指定颜色,并设置为灰色。

图片 5:调整隧道颜色
图片 5:调整隧道颜色

图 5 将隧道外观设置为灰色

3. 创建火源

1.在导航树中选择 表面,新建 ID 为 burn 的表面。

2.将表面类型设置为 燃烧器,并根据练习目标设置合适的单位面积热释放率。

3.使用地板障碍物工具在隧道内部绘制地板:地板障碍物工具

4.选择通风口工具,在地板表面绘制通风口:通风口工具

5.将通风口的表面设置为燃烧表面 burn。

图片 6:创建燃烧通风口
图片 6:创建燃烧通风口

图 6 在隧道地板上创建通风口并设置燃烧表面

6.在导航树的 反应 分类中使用 数据库导入,添加 聚氨酯 气相反应。

7.将聚氨酯设置为当前激活反应,并把烟尘产量设置为 0.1。

图片 7:创建聚氨酯反应
图片 7:创建聚氨酯反应

图 7 从数据库添加并激活聚氨酯反应

4. 运行并查看结果

1.保存项目,在 开始 选项卡中单击 运行仿真:运行仿真

2.等待计算完成后单击 查看结果。

3.在 Viewer 中启用三维烟气或需要的切片结果,并单击播放。

图片 8:隧道火灾结果
图片 8:隧道火灾结果

图 8 查看烟气沿隧道传播的动态结果

5. 完成检查

  • 网格完整覆盖半圆隧道和火源;
  • 半圆隧道半径为 5 m、长度为 300 m;
  • 隧道原点和方向与网格一致;
  • 地板位于隧道内部,通风口绘制在地板表面并使用燃烧表面 burn;
  • 聚氨酯反应已激活,烟尘产量为 0.1;
  • Viewer 能够播放烟气在隧道中的传播结果。

6. 小结

本教程使用参数化半圆隧道快速搭建了狭长空间,并完成火源、反应、网格和结果查看。实际隧道模型还应根据通风系统、坡度、车辆、疏散设施和边界条件进一步完善。