室內(nèi)火災(zāi)的數(shù)值模擬與虛擬現(xiàn)實(shí)研究.pdf

1、火災(zāi)數(shù)值模擬研究是現(xiàn)代火災(zāi)科學(xué)研究的基礎(chǔ)性方法。而結(jié)合火災(zāi)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)研究，利用數(shù)值模擬方法來模擬建筑火災(zāi)過程，再利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行重建則是當(dāng)今火災(zāi)研究的前沿課題之一。 本文利用場(chǎng)模擬方法，針對(duì)理想化的三維單室空間，利用大型專業(yè)化計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程的數(shù)值模擬，并提出了火災(zāi)場(chǎng)景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。 氣體泄漏火災(zāi)發(fā)展過程包括多相湍流流動(dòng)、燃燒、傳熱多個(gè)分過程，實(shí)際的火災(zāi)是一

2、個(gè)非常復(fù)雜的過程。為了再現(xiàn)火災(zāi)中溫度場(chǎng)分布及氣體流動(dòng)過程，本文將火災(zāi)中的氣體流動(dòng)視為單相、低馬赫數(shù)、不可壓縮過程，并對(duì)氣體火災(zāi)所導(dǎo)致的熱煙氣流動(dòng)過程進(jìn)行模擬。采用了適用范圍廣的標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型模擬氣相湍流輸運(yùn)，用混合分?jǐn)?shù)概率密度函數(shù)PDF模型模擬氣相湍流燃燒，用P-1輻射模型計(jì)算輻射傳熱。 控制方程具有非線性、相互耦合的特點(diǎn)，論文中運(yùn)用控制容積法對(duì)守恒方程進(jìn)行離散。并對(duì)離散化后的代數(shù)方程組聯(lián)立求解，其中壓力與速度間的耦合采用S