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Pyrosim系列实例[1]：酒精锅

2015-02-24 21:47阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1503498154

Thunderhead Engineering PyroSim 是一款用于消防模拟的软件，适用于FDS version 5和SMV(Smokeview)。PyroSim的图形用户界面可以作为消防动态仿真器(FDS)。PyroSim被用来建立消防模拟，并对火灾中烟气的运动、温度和毒气浓度进行准确预测分析。该软件可以建立模型，导入FDS软件。该软件最新版本中已经集成了FDS求解器。注：FDS是NIST开发的基于大涡模拟的燃烧计算求解器。
本实例计算酒精炉燃烧，在Pyrosim中，模拟燃烧主要有两种方式：（1）采用热释放率（Heat Release Ratio，HRR）模拟燃烧过程；（2）求解详细化学反应动力学。本例采用热释放率来近似描述燃烧过程。
Pyrosim的建模过程非常简单，网格采用全六边形的有限差分网格。
1、本教程的主要内容
通过本实例，主要熟悉以下内容：（1
）创建一个燃烧火焰；（2）添加热电偶；（3）添加切平面；（4）运用smokeview查看3D结果；（5）运用pyrosim查看2D结果。
2、采用SI单位制
启动Pyrosim后，选取菜单【View】>【Units】>【SI】采用国际单位制。如下图所示。

3、创建计算域
选择菜单【Model】>【Meshes】打开Edit Meshes对话框。如下图所示。

点击图中的New按钮，采用默认的计算域名称新建计算域。如下图所示，设置计算域大小X[-1,1]，Y[-1,1]，Z[0,3]，设置x方向网格数15，Y方向网格数15，Z方向网格数为24

4、编辑表面
这里定义一个燃烧表面。Pyrosim与一般的CFD软件不同，它的边界定义中，物理条件定义与几何定义是分离的。这里先定义物理条件。
点击菜单【Model】>【Edit Surfaces…】打开Edit Surfaces对话框，如下图所示。

点击【New…】按钮新建surface。如下图所示，采用默认名称，设置Surface type为Burner。

点击OK后在新的对话框中进行如下图所示设置。设置Heat Release Rate Per Area为500kW/m2。

5、设置火焰入口
选择菜单【Model】>【new Vent…】打开Vent Properties对话框，如下图所示设置。注意Surface选择上一步创建的surface01。

切换至Geometry标签页，设置vent的几何位置，如下图所示。

6、创建通风口
采用相同的步骤，创建另一个通风口，如下图所示。


7、创建热电偶
选择菜单【Devices】>【new Thermocouple…】打开Thermocouple对话框，设置热电偶的位置，如下图所示。

8、创建slice
点击菜单【Output】>【slices】打开编辑框，进行如图所示编辑。

9、求解计算
点击菜单【FDS】>【run fds】进行求解计算。
求解完毕后，自动开启smokeview进行后处理。
10、后处理结果
在smokeviwe上点击右键，如下图所示选择，可以查看烟气流动动画。

如下图所示选择，可查看切面上温度分布动画。

动画某时刻截图如下图所示。

选择Pyrosim菜单【FDS】>【Plot Time History result】，在弹出的对话框中可以选择结果数据。如下图所示为选择热电偶数据的计算结果。此图显示了热电偶位置温度随时间变化曲线。

至此，实例结束。

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