ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
‫شبیه‬‫سازی‬‫آتش،دود‬‫ساختمان‬ ‫در‬ ‫حرارت‬ ‫و‬‫با‬
((PYROSIM
‫هاشمی‬ ‫سادات‬ ‫اعظم‬
‫پروینی‬ ‫مهدی‬
www.MehdiParvini.com
‫رایگان‬ ‫آموزش‬‫این‬
‫سایت‬ ‫در‬ ‫افزار‬‫نرم‬
www.MehdiParvini.com
@DrMehdiParvini
www.MehdiParvini.com
‫معرفی‬CFD
www.MehdiParvini.com
‫حوزه‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫کدهای‬CFD‫آتش‬ ‫به‬ ‫مرتبط‬
• CFX
• FLUENT
• JASMINE
• SOFIE
• FDS
• And …
www.MehdiParvini.com
‫چرا‬FDS‫؟‬!
•‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫برای‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫انواع‬:
1.RANS(‫دقت‬‫کم‬-‫زمان‬‫حل‬‫پایین‬)
2.LES(‫قبول‬ ‫قابل‬ ‫دقت‬-‫متوسط‬ ‫حل‬ ‫زمان‬)
3.DNS(‫باال‬ ‫بسیار‬ ‫دقت‬-‫طوالنی‬ ‫حل‬ ‫زمان‬)
www.MehdiParvini.com
FDS‫مدل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫دلیل‬ ‫به‬LES‫است‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬
www.MehdiParvini.com
‫معرفی‬FDS
(Fire Dynamic Simulation)
www.MehdiParvini.com
‫کاربرد‬‫های‬FDS
•‫آن‬ ‫انتشار‬ ‫نحوه‬ ‫و‬ ‫آتش‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬
•‫آن‬ ‫گسترش‬ ‫و‬ ‫دود‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬
•‫آنها‬ ‫توزیع‬ ‫و‬ ‫آالینده‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬(co2 , co‫و‬)...
•‫آب‬ ‫توسط‬ ‫اطفاء‬ ‫و‬ ‫پاش‬ ‫آب‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬
•‫جامد‬ ‫سطوح‬ ‫و‬ ‫گاز‬ ‫بین‬ ‫تشعشع‬ ‫و‬ ‫جایی‬ ‫جابه‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫و‬...www.MehdiParvini.com
‫های‬ ‫محدودیت‬FDS
•‫فرض‬‫ماخ‬ ‫عدد‬‫کوچک‬.
•‫هندسه‬‫مستطیلی‬.
•‫طوالنی‬‫بودن‬‫زمان‬‫محاسبات‬‫در‬‫مقیاس‬‫های‬‫باال‬.
•‫یک‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫هدایتی‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬‫بعدی‬.
www.MehdiParvini.com
‫با‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مراحل‬FDS
.1Pre-Processor
.2Processor/Solver
.3Post-Processor
www.MehdiParvini.com
‫با‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مراحل‬FDS
.1Pre-Processor
.2Processor/Solver
.3Post-Processor
www.MehdiParvini.com
‫با‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مراحل‬FDS
.1Pre-Processor
.2Processor/Solver
.3Post-Processor
www.MehdiParvini.com
‫با‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مراحل‬FDS
.1Pre-Processor
.1Processor/Solver
.2Post-Processor
www.MehdiParvini.com
•&OBST ID='wall', XB=0.0,10.0,0.0,0.5,0.0,3.0, SURF_ID='INERT'/
‫ارتباط‬PYROSIM‫و‬FDS
www.MehdiParvini.com
‫ارتباط‬PRROSIM‫و‬FDS
www.MehdiParvini.com
‫ارتباط‬PRROSIM‫و‬FDS
www.MehdiParvini.com
‫ارتباط‬PRROSIM‫و‬FDS
www.MehdiParvini.com
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫معرفی‬Pyrosim
•‫برای‬ ‫گرافیکی‬ ‫کاربری‬ ‫رابط‬FDS.
•‫فوری‬ ‫ورودی‬ ‫ایجاد‬ ‫امکان‬.
•‫ورودی‬ ‫فایل‬ ‫صحیح‬ ‫فرمت‬FDS.
www.MehdiParvini.com
‫کاربرد‬Pyrosim
•‫در‬ ‫ایمنی‬ ‫سطح‬ ‫ارزیابی‬‫ساختمان‬
•‫ساخت‬ ‫از‬ ‫پیش‬ ‫ساختمان‬ ‫ایمنی‬ ‫از‬ ‫اطمینان‬
•‫از‬ ‫پس‬ ‫ارزیابی‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫آتش‬ ‫بازسازی‬‫حادثه‬
•‫آن‬ ‫با‬ ‫مرتبط‬ ‫پارامترهای‬ ‫و‬ ‫دود‬ ‫و‬ ‫گسترش‬ ‫نحوه‬ ‫بررسی‬ ‫جهت‬ ‫نشانان‬ ‫آتش‬ ‫آموزش‬www.MehdiParvini.com
‫اصلی‬ ‫مساله‬
‫اتاق‬‫مبله‬‫ای‬‫را‬‫در‬‫نظر‬‫بگیرید‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫حرارت‬‫موجب‬‫احتراق‬‫یکی‬‫از‬‫مبل‬‫ها‬‫می‬‫شود‬.
‫هدف‬‫ما‬‫بررسی‬‫سطح‬‫ایمنی‬‫اتاق‬‫با‬‫درنظرگرفتن‬‫گسترش‬‫آتش‬‫و‬‫دود‬‫در‬‫دو‬‫حالت‬‫است‬:
1.‫عدم‬‫وجود‬‫تجهیزات‬‫ایمنی‬‫حریق‬
2.‫وجود‬‫تجهیزات‬‫ایمنی‬‫حریق‬(‫اسپرینکلر‬)
www.MehdiParvini.com
‫افزار‬‫نرم‬ ‫بامحیط‬ ‫آشنایی‬
•‫موجود‬ ‫های‬ ‫گزینه‬ ‫و‬ ‫نماها‬ ‫از‬ ‫مختصری‬ ‫توضیح‬ ‫شامل‬
•‫ها‬ ‫آن‬ ‫ایجاد‬ ‫نحوه‬ ‫و‬ ‫مدل‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫در‬ ‫اصلی‬ ‫عناصر‬ ‫بررسی‬
www.MehdiParvini.com
‫حل‬ ‫الگوریتم‬
.1‫واحد‬ ‫تعیین‬(ENG‫یا‬SI)
.2‫ایجاد‬‫مش‬‫محاسباتی‬
.3‫ایجاد‬‫مورد‬ ‫هندسه‬‫نظر‬
.4‫واکنش‬ ‫تعریف‬
.5‫ایجاد‬‫صورت‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫کنترلر‬ ‫انواع‬ ‫و‬ ‫نازل‬ ،‫فن‬ ،‫اسپرینکلر‬‫نیاز‬
.6‫تعیین‬‫انواع‬ ،‫ها‬ ‫ترموکوپل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫خروجی‬ ‫های‬ ‫پارامتر‬Device‫صفحه‬ ‫و‬ ‫ها‬
‫ها‬
www.MehdiParvini.com
www.MehdiParvini.com
24
Example 1
Air Movement
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
‫هدف‬:
1-‫تعریف‬vent‫ها‬.
2-‫کردن‬ ‫اضافه‬slice planer‫و‬particle‫سرعت‬ ‫مشاهده‬ ‫برای‬.
3-‫نتایج‬ ‫نمایش‬3D.
4-‫از‬ ‫استفاده‬smokeview‫نتایج‬ ‫بررسی‬ ‫برای‬.
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
‫تعریف‬‫مسئله‬:
‫فضای‬‫بسته‬‫ای‬‫به‬‫حجم‬1000‫متر‬‫مکعب‬(m10*m10*m10)‫که‬‫ذرات‬
‫با‬‫سرعت‬m/s1‫از‬‫یک‬‫دریچه‬‫در‬‫صفحه‬0=X‫به‬‫ابعاد‬4*4‫وارد‬
‫و‬‫از‬‫دیوار‬‫مقابل‬‫خارج‬‫می‬‫شوند‬.
‫با‬‫فرض‬inert‫بودن‬‫دیواره‬‫ها‬‫و‬0.5cell size=،‫نحوه‬‫پراکندگی‬‫و‬
‫سرعت‬‫ذرات‬‫را‬‫بررسی‬‫کنید‬.
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
www.MehdiParvini.com
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
‫مراحل‬‫انجام‬‫مدلسازی‬:
1-unit
2-‫ایجاد‬Mesh
3-‫تعریف‬Surface
4-‫تعریف‬Vent
www.MehdiParvini.com
Example 1 : Air Movement
5-‫ایجاد‬Slice Records
6-‫تعیین‬‫ویژگی‬‫های‬‫شبیه‬‫سازی‬
7-save
8-run
9-results
www.MehdiParvini.com
Example 2
Burner Fire
www.MehdiParvini.com
Example 2 : Burner Fire
‫هدف‬:
1-‫آتش‬ ‫ایجاد‬.
2-‫واکنش‬ ‫تعریف‬.
3-‫ترموکوپل‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬.
4-‫از‬ ‫استفاده‬statistics.
5-،‫دما‬ ‫کانتور‬ ‫بررسی‬HRR‫های‬ ‫گونه‬ ‫کسرحجمی‬ ‫و‬ ‫سرعت‬ ،
‫کمک‬ ‫به‬ ‫مختلف‬Slice‫ها‬.www.MehdiParvini.com
Example 2 : Burner Fire
‫تعریف‬‫مسئله‬:
‫در‬‫فضای‬‫بسته‬‫ای‬‫به‬‫به‬‫ابعداد‬m3*m2*m2‫و‬‫اندازه‬‫سلول‬‫مش‬
m0.1،‫یک‬‫مشعل‬‫آتش‬500‫کیلوواتی‬‫تعریف‬‫و‬‫دما‬‫را‬‫در‬‫مرکز‬
‫شعله‬‫این‬‫آتش‬‫و‬‫در‬‫ارتفاع‬1.5‫متری‬‫اندازه‬‫بگیرید‬.
‫فرضیات‬:‫دیواره‬‫ها‬inert،‫واکنش‬Polyurethane-GM2V
www.MehdiParvini.com
Example 2 : Burner Fire
www.MehdiParvini.com
Example 2 : Burner Fire
www.MehdiParvini.com
‫مراحل‬‫انجام‬‫مدلسازی‬:
1-unit
2-‫ایجاد‬Mesh
3-‫تعریف‬‫واکنش‬
4-‫تعریف‬Surface
5-‫ایجاد‬‫آتش‬
Example 2 : Burner Fire
www.MehdiParvini.com
6-‫ایجاد‬Slice Records
7-‫استفاده‬‫از‬Device
8-save
9-run
10-results
Example 2 : Burner Fire
www.MehdiParvini.com
www.MehdiParvini.com
40
Example 3
Room Fire
www.MehdiParvini.com
Example 3 : Room Fire
‫هدف‬:
1-‫از‬ ‫خواص‬ ‫کردن‬ ‫وارد‬database.
2-‫اجسام‬ ‫چرخش‬ ‫و‬ ‫جایی‬ ‫جابه‬.
3-‫در‬ ‫ایجاد‬ ‫برای‬ ‫حفره‬ ‫از‬ ‫استفاده‬.
4‫آتش‬ ‫اطفاء‬.
www.MehdiParvini.com
Example 3 : Room Fire
‫تعریف‬‫مسئله‬:
‫در‬‫فضایی‬‫به‬‫ابعداد‬m2.4*m5.4*m5.2‫دو‬‫مبل‬‫قرار‬‫دارد‬.‫در‬
‫روی‬‫یکی‬‫از‬‫این‬‫مبل‬‫ها‬‫یک‬‫جسم‬‫مشتعل‬‫کننده‬‫اولیه‬‫با‬‫دمای‬
1000‫درجه‬‫سانتیگراد‬‫وجود‬‫دارد‬.
www.MehdiParvini.com
Example 3 : Room Fire
‫اطالعات‬‫مسئله‬:
‫واکنش‬:Polyurethane.
‫اندازه‬‫سلول‬‫مش‬:m0.1.
‫جنس‬‫کف‬:‫کاج‬‫آمریکایی‬(yellow pine).
‫جنس‬‫دیواره‬:‫گچ‬(gypsum).
‫جنس‬‫مبلمان‬:
‫اسفنج‬(‫دانسیته‬=40،‫حرارت‬‫ویژه‬=1،‫گرمای‬‫احتراق‬=30000،
reference temp=300،heat of reaction=1000)
‫پارچه‬(‫دانسیته‬=100،‫گرمای‬‫احتراق‬=1500،reference temp=
www.MehdiParvini.com
5.4m
0.2m
5.2 m
0.9m
0.8m
1.4m
Example 3 : Room Fire
www.MehdiParvini.com
0.9m
0.8m
0.2m
1.6 m
0.4m
0.6m
0.2
Example 3 : Room Fire
www.MehdiParvini.com
www.MehdiParvini.com
‫از‬ ‫کوچکی‬ ‫بخش‬ ‫اسالیدها‬ ‫این‬ ‫نباشید‬ ‫خسته‬
‫بود‬ ‫پایروسیم‬ ‫کاربردی‬ ‫محصول‬www.MehdiParvini.com 48
www.MehdiParvini.com
49

More Related Content

شبیه سازی آتش و دود با نرم افزار پایروسیم PyroSim

Editor's Notes

  • #5: دینامیک سیالات محاسباتی یا Computational fluid dynamics شاخه ای از علم است که از طریق حل معادلات ریاضی میتواند رفتار سیالات را پیش بینی کند و انتقال حرارت، حرکت جرم، واکنش های شیمیایی و پدیده های وابسته به آنها را تحلیل و بررسی کند. دینامیک سیالات محاسباتی برخی اوقات به شبیه سازی جریانات اشاره میشود که مربوط به تکنیکی کامپیوتری است تا بتوان رفتار سیالات را در برخورد با قطعات و اجسام تحلیل کرد. بوسیله این تکنیک طراحان قادر خواهند بود چرخه عمر محصول خود را از قبل پیش بینی کرده و در جهت بهبود آن محصول تلاش کنند. این تکنیک در شبیه سازی جریان آتش و دود مورد استفاده قرار می گیرد.
  • #6: • CFX • FLUENTکاربرد عمومی تری دارند و هم برای حریق و هم سیالات مورد استفاده قرار می گیرند • JASMINE • SOFIE • FDS به طور خاص برای آتش مورد استفاده قرار می گیرند.
  • #9: FDS که مخففFire dynamic simulation هست یک بسته نرم افزاری برای شبیه سازی آتش و دود است. اولین نسخه این نرم افزار که بر اساس حل معادلات ناویراستوکس با تاکید بر دود و حرارت می باشد، در سال 2000 توسط انجمن ملی استاندارد و تکنولوژِی (NIST) ارائه شد. اساس آن
  • #11: فرض عدد ماخ کوچک: این فرض موجب محدودیت استفاده از مدل در سناریوهایی با سرعت جریان بالا (مانند انفجار) می شود. هندسه مستطیلی : FDS برای حل معادلات از شبکه های مستطیلی کوچک استفاده می کند. این کار اگرچه سرعت محاسبات را افزایش می دهد، اما ممکن است با هندسه منحنی بعضی از ساختمان ها مطابقت نداشته باشد.
  • #16: دیواری به طول 10، ضخامت 0.5 و ارتفاع 3 از جنس اینرت
  • #20: معرفی نرم افزار پایروسیم معرفی سایر کدها
  • #24: سوال : آیا در هر شبیه سازی همه این مراحل باید طی شود؟ تعریف سطوح مورد نظر و اعمال آن ها در مدل تعریف ونت