建筑火災(zāi)數(shù)值模擬中計(jì)算區(qū)域的定量選取及依據(jù).pdf

1、隨著現(xiàn)代新型建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)日新月異，火災(zāi)防控與撲救難度也日益增加。因此，對(duì)火災(zāi)科學(xué)的研究越來越受到人們的重視。為了彌補(bǔ)實(shí)體實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差、成本高等不足，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展與優(yōu)化后，現(xiàn)已成為最為主流的火災(zāi)研究與應(yīng)用工具之一。
　　在數(shù)值模擬過程中，計(jì)算區(qū)域（模擬邊界）的合理設(shè)置將直接影響模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。因此，計(jì)算區(qū)域的選取問題也越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。然而，由于受到定量分析難度大、缺少定量分

2、析方法、影響計(jì)算區(qū)域選取的火災(zāi)因素多等難題的限制，現(xiàn)已開展的相關(guān)研究仍為之甚少或大多局限于定性分析層面。
　　本文以火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件FDS為研究工具，基于前人研究工作，針對(duì)火災(zāi)由燃料控制向通風(fēng)控制轉(zhuǎn)變的過渡區(qū)域內(nèi)的計(jì)算區(qū)域選取問題開展研究工作。為解決上述研究難題，本文嘗試引入了新的相關(guān)性分析方法，依此總結(jié)得出計(jì)算區(qū)域定量選取依據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。進(jìn)而運(yùn)用該選取依據(jù)探討了房間長寬比與計(jì)算區(qū)域間的定量選取關(guān)系。致力于為過渡區(qū)域火災(zāi)特

3、性的模擬研究提供數(shù)據(jù)參考與理論支持。本文主要研究內(nèi)容包括:
　　1.設(shè)置模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)比建筑火災(zāi)過渡階段內(nèi)各火源功率條件下，計(jì)算區(qū)域擴(kuò)展對(duì)模擬結(jié)果的影響。通過相關(guān)性分析方法計(jì)算得出相鄰擴(kuò)展量工況的相對(duì)誤差值及其導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值，并繪制折線圖，以此作為計(jì)算區(qū)域選取的基礎(chǔ)。結(jié)論顯示，上述數(shù)值均隨著計(jì)算區(qū)域的擴(kuò)大而產(chǎn)生明顯波動(dòng)且趨于收斂，進(jìn)而設(shè)定收斂判據(jù)，并將該判據(jù)作為計(jì)算區(qū)域的選取依據(jù)。進(jìn)而初步驗(yàn)證了該選取依據(jù)的可靠性。
　　2.設(shè)置模擬