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进阶教程 - 创建探测设备

祝融FDS教程:添加基本数据输出与探测设备设置指南

1.概述

在本教程中,我们将演示如何向火灾模型添加基本数据输出,并解释 FDS 基本概念的基础知识。在基础教程中,您创建了第 一个功能性火灾模型。这个模型包括障碍物几何和基础的火灾。运行时,它会生成由每个 FDS 模拟创建的标准模拟输出。但是,在大多数建模案例中,这些数据不足以回答您可能遇到的问题。要使用您的模型创建更多数据,您需要在祝融FDS中定义一些额外的输出。

祝融FDS 中有许多可用的输出类型,本教程将介绍常用的输出类型:探测设备。您将学习基本的 FDS 概念,如何在祝融FDS中创建输出,以及如何在结果查看器中查看输出结果。

2.开始前

在开始本教程之前:

完成基础教程学习。

  • 下载本教程的模型文件:my_first_model.zr模型
  • 请访问新版本的祝融FDS用户手册以供本教程参考。
  • 打开my_first_model.zr模型。
  • 单击“文件“下的”保存“或者直接点击”保存“图标按钮。
  • 模型名称修改为basic_data_output.zr。
  • 点击保存。

3.探测设备

3.1探测设备

探测设备是 FDS 中常用工具。它们可用于您模型中任意位置来模拟火灾发生时该点的空间结果数据,其中一些包括在模拟中记录属性数据并生成输出,对现实生活中的传感器建模以跟踪其激 活状态,以及触发模型中的其他事件。

3.2 探测设备类型

从祝融FDS中的探测设备菜单可以看出,探测设备有很多分类。祝融FDS将探测设备分为这些类别,以便更容易定义探测设备。对于本教程,我们将介绍以下 3 类探测设备:

  • 温感装置

此设备类型可以测量和记录温度。您可以将这些视为漂浮在模型空气中用于测量的设备。

  • 烟感装置

这种特定的设备类型模拟烟雾探测器。它有许多气体类型可以检 测,可让您控制检 测器的放置位置,以及激 活的方式和时间。

  • 热电偶

此设备的输出是热电偶本身的温度,通常接近气体温度,但不仅是,因为热电偶的温度计算中包括辐射、密度等影响。

3.3 定义探测设备

了解完背景定义后,让我们开始实际制作一些探测设备以在此模型中生成输出。

3.3.1定义温感装置

要计算出门口的温度,我们需要知道构成门口开口的其中一个单元中的空气温度。要创建此探测设备:

  • 在 3D 视图中,点击新建探测探测设备工具。
  • 在3D视图中移动鼠标。
  • 按TAB键。
  • 输入 XYZ 位置0.3,5,1.75,然后按ENTER。

笔记:

这种TAB方法可以与祝融FDS中的大量工具一起使用。

图 1 添加温感装置

  • 在导航视图中双击新探测设备以打开温感探测设备属性栏。
  • 将探测设备名称修改为Doorway Temperature。

图 2 编辑温感装置

  • 探测设备Doorway Temperature现已配置完成。

3.3.2定义烟感装置

为了弄清楚烟感探测器何时会在这种火灾场景中激活,我们需要在模型中添加一个烟感装置设备来表示烟感探测器。祝融FDS中有一个内置的设备类型。要将此烟感探测器添加到模型中:

  • 在 3D 视图中,点击新建探测探测设备工具。
  • 移动鼠标,点击工具属性图标。
  • 将名称更改为Smoke Detector。
  • 在探测器类型下拉列表中,选择烟气感应装置。
  • 将模型字段设置为Cleary Photoelectric P1。
  • 单击“确定”关闭“工具属性”对话框。
  • 按TAB开始输入探测设备位置。
  • 输入位置4.37,0.63,2.635。
  • 按ENTER创建探测设备。

图 3 添加烟感装置

您刚刚创建的烟感装置位于房间角落的其中一个单元格的中间。烟雾探测器在技术上是 FDS 中的一种气相探测设备,因此它们需要放置在气态单元内,此时探测设备Smoke Detector现已配置完成。

3.3.2 定义热电偶

添加新的“热电偶“,在导航视图中点击“探测设备”:

  • 在右侧探测设备框中选择“热电偶”。
  • 单击“创建探测设备”,打开热电偶属性框。
  • 在热电偶属性框中,将名称更改为THCP。
  • 输入位置2.0,1.0,2.0。
  • 按ENTER保存设备属性,如图4所示。

图 4  添加热电偶

4.查看结果

再次运行模拟,就像在你的运行模拟教程中一样,以重新计算结果,包括新的探测设备。

4.1 查看探测设备数据

祝融FDS提供了一种方便的方法来查看模型中探测设备的输出数据。默认情况下,FDS 将探测设备数据写入文件my_first_model_devc.csv。祝融FDS解析这个和其他 csv 文件,以提供曲线图。

要查看您的探测设备的曲线图:

  • 单击曲线图图标,打开输入的结果文件夹,然后选择my_first_model_devc.csv。

图 5 门口温度探测设备的时间历史数据曲线图

4.2 查看烟感装置探测器激活时间

在“查看时间历史数据曲线图”对话框中选择以查看其随时间的输出。

图 6 烟雾探测器探测设备的时间历史图

图 6显示了烟雾装置的遮挡随时间变化的曲线图。该值以%/m为单位,这是一个行业标准。

默认情况下,烟雾探测器将在遮挡值激 活3.24%/m。根据该图,我们预计烟雾探测器会在4s标记周围激活。

要查看我们的烟感装置或任何具有设置点的探测设备(在后面的教程中介绍)的确切激 活时间,您需要在文本编辑器中打开由 FDS 在运行模拟时创建的my_first_model .out 文件。在此文件的底部,您会找到一个DEVICE Activation Times部分。在本节中,您可以看到烟雾探测器恰好的时间激活为3.7s。

图 7 显示烟感装置激活时间的my_first_model .out文件

4.3 查看热电偶温度变化

在“查看时间历史数据曲线图”对话框中选择热电偶以查看其随时间的温度输出。

图 8 热电偶时间历史数据曲线图

5.结论

您现在应该熟悉如何为您的模拟创建额外的基本数据输出,以及如何在结果查看器中查看这些输出。祝融FDS 中还有许多其他类型的数据输出可用,这些将在后续的教程中介绍。