Стаття я згадував про програму, за допомогою якої можна зробити розрахунок небезпечних факторів пожежі, причому безкоштовно. Слід зазначити, що це вимагатиме від нас певних зусиль, але тільки в частині освоєння програми.
Тепер давайте напишемо найпростіший вхідний файл FDS, щоб створити геометрію приміщення, що горить, а також вогнище пожежі. Для створення вихідного файлуу FDS в текстовому редакторіпотрібно написати певні рядки.
"Голова" вхідного файлу.
Будь-який вхідний файл повинен починатися з наступного тексту:
&HEAD CHID="мітка вихідних файлів", TITLE="(!LANG:заголовок роботи, опис тощо)." /!}
У рядку CHID фактично записується інформація для позначення вихідних файлів. У рядку TITLE вказується назва роботи, опис та інша інформація.
Розрахунок може бути запущений і без TITLE, що ми зробимо далі.
Розрахунковий час.
Дуже важливим параметромдля будь-якого розрахунку є його тривалість. У FDS час моделювання визначається рядком &TIME T_END=час закінчення розрахунку/.
Наприклад, якщо нас цікавить, що відбуватиметься в розрахунковому домені протягом 60 с, то рядок буде виглядати так:
&TIME T_END=60.0/
Варто зазначити, що реальний час, яке ми прочекаємо, перш ніж розрахунок завершиться, може бути набагато більшим за розрахунковий час самої моделі. Надалі ми переконаємося в цьому.
Якщо нам не потрібно поки що проводити розрахунок, а лише подивитися геометрію і переконатися, що немає помилок у її побудові, то час розрахунку можна виставити нульовою, тобто. записати так:
&TIME T_END=0.0/
Розрахункова область, сітки.
Вся розрахункова область (домен) ділиться на сітки, причому розрахунковий домен може складатися з однієї сітки, і з кількох. Сітки прямокутні, орієнтовані тривимірної системі координат. Число осередків у кожному з напрямків сітки FDS записується наступним чином:
&MESH ID='назва сітки', IJK='число осередків по осі X, число осередків по осі Y, число осередків по осі Z'.
Межі сітки записуються як XB=початок осі Х, кінець осі X, початок осі Y, кінець осі Y, початок осі Z, кінець осі Z.
Ми проведемо у приміщенні розмірами 3×3х3 м, з кубічними осередками розміром 0,1×0,1×0,1 м. Іншими словами, все приміщення буде поділено на 30×30х30=27000 осередків.
Для нашого варіанта рядок з описом розрахункової сітки, а саме дані про кількість осередків по кожній осі та координати меж сітки, буде виглядати так:
Останній рядок.
Вхідний файл FDS закінчується записом &TAIL/
Ось, у принципі, і все! Для створення геометрії цього достатньо. Мова, звичайно ж, про наш конкретний варіант. У ряді випадків створення вхідного файлу і взагалі обмірковування сценарію пожежі в цілому може зайняти багато годин або навіть днів. Вхідний файл FDS буде виглядати так:
&HEAD CHID="test"/
&TIME T_END=0.0/
&MESH ID="MESH", IJK=30,30,30, XB=0.0,3.0,0.0,3.0,0.0,3.0/
Тепер залишається перейменувати файл із текстового на файл FDS шляхом зміни розширення.txt на.fds. Після цього подвійним клікомлівої кнопки миші запускаємо файл. Якщо файл не розпізнається системою відразу, шукаємо його в тій папці, куди розпакували при встановленні.
Оскільки час моделювання ми задали нульовим, то папці, де знаходиться вхідний файл, відразу ж з'являться кілька вихідних файлів. Як бачимо, у назві всіх вихідних файлів фігурує слово “test”, яким ми “помітили” вихідні файли у рядку &HEAD. Відмінність лише у додаткових словах та розширеннях.
Для перегляду геометрії необхідно запустити файл розширення .smv. Знову запускаємо або подвійним кліком миші, або розпакованої папці шукаємо файл smokeview.exe, відкриваємо його і запускаємо вихідний файл.smv.
Ось що вийшло. Можна його покрутити як вам зручно.
Як і планувалося, ми отримали приміщення. У ньому поки що немає пожежі, т.к. нічому горіти, будь-які прорізи відсутні, пожежна сигналізація, пожежогасіння та димовидалення теж відсутні. Немає взагалі нічого, крім стін та й стіни не мають теплофізичних характеристик. Звідки ж їм взятися, адже ми нічого не поставили у вхідному файлі.
Про все по порядку в наступних публікаціях на пожежну безпеку.
Назва- Fire dynamics Simulator (далі fds)
Область застосування програми:
Моделювання процесів горіння нерухомих твердих тіл та рідин, теплопередачі, простих газових потоків. Геометрія моделюється лише паралепіпедами.
Системні вимоги.
Мінімальні вимоги:
система повинна мати 1 ГГц ЦПУ та, принаймні, 512 Мб оперативної пам'яті.
Примітка:
Швидкість центрального процесоравизначає тривалість обчислення, у той час як обсяг оперативної пам'яті визначає кількість осередків сітки, яка може бути збережена у пам'яті. Великий жорсткий дискнеобхідний збереження результатів обчислень.
Часто один розрахунок займає більше гігабайта на жорсткому диску. Наприклад на шкільному ноутбуці модель розраховувалася близько 15 хв.
Тривалість розрахунку моделі прямо залежить від розміру сітки, тобто. від точності обчислення.
Адреса для завантаження стандартного пакета: http://www.fds-smv.ru/?menu=download
Цей пакет безкоштовний. (Вільне поширення – Freeware).
Час освоєння програми (первинне, просунуте).
Для учня 10 класу фізико-математичного профілю для первинного освоєння та створення нескладних розрахункових завдань пішло 3-4 дні. При отриманні консультації у процесі освоєння. Зазначимо: консультація суттєво скоротила час освоєння програми.
До програми є посібник користувача російською мовою що також значно спрощує освоєння.
Для вільної орієнтації у програмі потрібен принаймні місяць – чотири роботи з програмою.
Наявна література.
У комплекті додається російська та англійська керівництва користувачів. www.fds-smv.ru/docs/FDS5_Manual_ukr.pdf .
Також присутні робочі приклади:
Опис основних засад роботи програми.
Для роботи програми їй потрібно задати:
1) Розрахункову сітку (тривимірна сітка, у вузлах якої відбувається розрахунок різних параметрів процесу);
2) 3D Геометрію (складену з паралелепіпедів);
3) Різні властивості геометричних тіл (тепломісткість, щільність, питома теплота згоряння);
4) Граніяні умови.
5) Вказівка, які розрахункові дані потрібно зберігати (наприклад, зберегти значення температури на певній площині всередині розрахункової сітки)
Ця інформація записується в текстовий файл, який створюється у блокноті.
Запуск програми fds здійснюється за допомогою командного рядка, із зазначенням імені вище згаданого текстового файлу. Після запуску відбувається облік.
Після обчислення програма автоматично збереже результати в декількох файлах, головним з яких є файл з розширенням.smv, який відкривається за допомогою програми SmokiWiev.
Саме в SmokiWiev ми можемо подивитися, як відбуваються процеси теплопередачі, горіння, в певний момент часу або в динаміці. Існує величезна кількість фізичних величин, зміну яких можна подивитися, але при цьому їх обов'язково потрібно вказати текстовому файлі.
Цілі, для яких ми використовували програму:
Промоделювати невелике джерело горіння дерева та порівняти його з реальним експериментом.
Система дистрибуції бортової документації АК « Flight Document System» (скорочено - FDS) призначена для актуалізації документів АК (в електронному вигляді) у бортових Electronic Flight Bag (EFB) 1 та 2 класу на базі планшета iPadз метою подальшого їх використання екіпажами ЗС.
У системі FDS містяться в електронному вигляді та регулярно оновлюються різні
документи АК: РПП, РЛЕ, АКК, технологія роботи екіпажу, документи з медицини, документи щодо організаційного забезпечення польотів та ін.
Система FDS складається з трьох елементів:
- Сервер із документами (файлами);
- Windows-додаток – FDS (Win);
- Додаток для iPad – FDS (iOs);
Серверпризначений для зберігання всіх документів АК, бази даних та API.
Програма FDS (Win)використовується для адміністрування документів та контролю їх
оновлення в бортових EFB. Користувачами програми FDS (Win) є спеціалісти, які відповідають за актуалізацію бортових документів в авіакомпанії. Програма FDS (Win) є Windows-додаток і є оболонкою для завантаження документів АК в електронному вигляді на сервер.
Програма FDS (iOs)використовується для автоматизованого скачування документів з
сервера через інтернет (по WiFi або 3G) в EFB з метою подальшого використання документів у режимі offline. За наявності доступу до інтернету програма FDS (iOs)автоматично надсилає на сервер звіти про оновлення документів у EFB та інформацію про місцезнаходження EFB у момент крайнього запуску програми.
Можливості системи FDS:
- дозвіл/заборона на завантаження документів через 3G;
- вибіркове оновлення документів;
- друк документів із використанням технології AirPrint;
- заборони друку для вибраних адміністратором документів;
- перегляд документів у самому додатку;
- відстеження розташування EFB;
- надсилання повідомлень до EFB;
- додавання документів у вибране;
- пошук по всіх документах або лише у відкритому;
- формат файлів, що підтримуються: PDF, JPG, GIF, MP4, MOV;
- підтримка інтерактивного змісту PDF-документів (зміст, внутрішні посилання);
- підтримка російської мови у назвах документів;
- можливість одночасного завантаження відразу кількох файлів;
- зміна мови інтерфейсу (англійська-російська), після встановлення програми мовою за умовчанням стає системна мова;
- повноекранний режим перегляду документів;
- можливість для адміністратора встановлення дозволу/заборони для відкриття документа в сторонньому додаткув iPad;
- можливість для адміністратора встановлення дозволу/заборони для надсилання документа на e-mail;
- можливість для адміністратора встановлення дозволу/заборони для друку документа через Air Print;
- можливість встановлення власної заставки компанії, що відображається під час запуску програми;
- нічний режим перегляду документів.
Системні вимоги до програми FDS (Win)
Програма FDS (Win) працює під операційною системою Windows XP, Windows 7x86/64. Для роботи програми FDS (Win) підходить будь-який сучасний персональний комп'ютер, що відповідає вимогам встановленої на ньому операційної системи(зазначеної вище), має високошвидкісне підключення до інтернету (бажано не менше 1 МБ/с).
Системні вимоги програми FDS (iOs)
Програма FDS (iOs) вимагає наявність операційної системи не нижче за iOs7.
Програма FDS (iOs) може бути встановлена лише на iPad 2,3,4, Air, Air2, mini.
Користувачі та рівні доступу у програмі FDS (Win)
У програмі FDS (Win) може бути два типи облікового запису: Адміністратор та
Користувач.
Адміністратор – обліковий запис, Що дає право:
- активувати/деактивувати EFB з встановленою програмою FDS (iOs);
- виконувати операції (створення, видалення, перейменування) із будь-якими директоріями системи FDS;
- виконувати операції (завантаження, видалення, перейменування, зміна списку
одержувачів) із будь-якими файлами всіх директорій системи FDS; - скачувати будь-які файли зі всіх директорій на комп'ютер;
- переглядати властивості файлів (розташування, розмір, дата редакції, хто завантажив, дата завантаження, список одержувачів);
- переглядати властивості пристроїв EFB (номер, стан, крайні координати
розташування та обраний користувачем програми FDS (iOs) номер ВС); - переглядати докладну статистику щодо оновлення документів на бортових EFB;
- переглядати статистику з операцій з файлами;
- надсилати повідомлення користувачам EFB (всім або вибраним із числа
активованих в АК).
Користувач- обліковий запис, що дає право:
- завантажувати файли з директорій, яких має доступ, на комп'ютер;
- переглядати властивості файлів (розташування, розмір, дата редакції, хто завантажив,
- дата завантаження, список одержувачів) у директоріях, до яких має доступ;
- переглядати властивості пристроїв EFB (номер, стан, крайні координати розташування та обраний номер ПС);
- редагувати особисту інформацію (e-mail, телефон) та змінити свій пароль;
- переглядати статистику щодо оновлення документів на бортових EFB;
- надсилати повідомлення користувачам EFB (всім або вибраним із числа активованих в АК).
Користувачеві можуть бути надані привілеї виконання операцій (завантаження, видалення,
перейменування, зміна списку одержувачів) з будь-якими файлами в директоріях, до
яким він має доступ на редагування. Право на редагування може бути надано Користувачеві на всі директорії або тільки на деякі - на розсуд Адміністратора.
- FDS 6.7.0 (June 20, 2018)
- SIMULATION_MODE replaces RESEARCH_MODE керувати рівнем фізики. Для прикладу, SIMULATION_MODE="DNS", натисніть на code to run in direct numerical simulation model. Інші функції включають "LES" (high-fidelity, convergent LES simulations), "VLES" ("very large-eddy simulation" for coarse-grained, practical LES calculations), і finally "SVLES" ("Simple VLES", makes simplifying physical assumptions, так як constant specific heat ratio, to speed calculations when appropriate).
Fire Dynamics Simulator(FDS) is a computational model for fire-driven fluid flow. Основним чином, це релігія на думку, що він може бути вивчений numerically.
Як так, інструменти вирішують численні форми навірів-стоків еквіяції, що виконують low-speed and thermally-conducted flow, з focus on the smoke and heat conveyance characteristic to fires.
Wide availability
This is particular to the Hydrodynamic model; Хоча, комбінація моделі також включає в себе особливості техніки, тільки як radiation transport equation and parallel processing.
Безсумнівно, коли ви збираєтеся губою, пакет містить в собі іншу енергію, називається Smokeview, інструмент, який дає змогу visualization of data від Fire Dynamics Simulator. FDS and Smokeview може бути використаний на 32-бітних і 64-бітових платформах як на інших операційних системах.
Thick documentation available
Working with both of tools is far from being a job for the beginner and even average user since the matematical concepts tackled and used for calculating the data are quite advanced.
However, якщо ви вирішили, що пристосування, розробники ходи на вашій клавіатурі зроблено thick documentation pages that offer guidance from the basic steps (downloading and installing the tools) all the stages necessary for building a model and defining the thermal properties of .
Позаду, документація сторін забезпечує інформацію про регулювальні умови, згортання, випромінювання і матеріали і droplets.
Advanced model for calculating fire-driven fluid flow
Fire Dynamics Simulator робіт hand in had with Smokeview and using both tools requires advanced mathematical knowledge. На іншій стороні, незрівнянно доступні користувачі від глибини інформації в порядку до їх horizon.
Програма FireGuide – графічна оболонка для консольних програм FDS+EVAC.
Програма FDS (Fire Dynamics Simulator)- у програмі реалізована гідродинамічна модель, яка дозволяє обчислювати переміщення повітряних потоків, спричинених пожежею. Для вирішення цього завдання вирішуються рівняння Нав'є-Стокса, що описують низькошвидкісні потоки, викликані зміною температури, що дозволяють розрахувати поширення диму та розподіл температури. В даний час дана програмашироко використовується як розробки протипожежних систем, так передбачення поширення пожеж у житлових і виробничих приміщеннях.
Програма EVACпрограму розроблено Центром Технічних Досліджень Фінляндії VTT (VTT Technical Research Centre of Finland). EVAC є модулем Fire Dynamics Simulator (FDS), що дозволяє моделювати процес евакуації.
Переваги EVAC:
- Для передбачення поведінки людей використається агентна модель;
- Моделювання евакуації за допомогою FDS+Evac повністю інтегрується з процесом моделювання поширення пожежі FDS;
- Алгоритми руху людей ґрунтуються на моделі паніки;
- FDS+Evac інтегровані та дозволяють легко задавати сценарії;
- Для візуалізації отриманих результатів використається програма Smokeview;
- При моделюванні враховується вплив диму, шкідливих газів та ін. результатів пожежі на агентів, що евакуюються.
3D-редактор програми
У редакторі реалізована можливість роботи, як і тривимірному, і у двомірному видах.
Програма надає можливість роботи із підкладкою. Підкладка є графічний файл, який Ви завантажуєте в програму і будуєте необхідну модель. Для кожного поверху можна завантажити кілька підкладок.
Редактор дозволяє створювати, видаляти та змінювати наступні графічні об'єкти:
- підкладка;
- стіна;
- двері та вікна;
- підлога та стеля;
- сходи та сходовий майданчик;
- вентиляційний отвір;
- спринклер, реєстратор (датчик);
- поля ОФП (горизонтальні та вертикальні)
- обчислювальна сітка;
- евакуаційні виходи;
- група агентів;
У редакторі реалізовано роботу з поверхнями, матеріалами та частинками.
За допомогою абстрактного об'єкта "поверхня" можна задати граничні умови твердих тіл (стіни, стелі, перешкоди тощо). Поверхня гнучко налаштовується та має безліч параметрів. Для завдання багатокомпонентної поверхні (гіпсократон та ін) можуть бути використані матеріали.
У редакторі передбаченоієрархічність створюванихоб'єктів. Коренем дерева є проект, потімбудинок, поверх, об'єкт. Дана архітектура дозволяє логічно розташувати об'єкти, створювати поверхові звіти та ін. Будівлі та поверхи можна копіювати - це зручно у разі однотипного планування.
Імпорт файлу формату *.FDS (Fire Dynamics Simulator).
У програмі реалізовано можливість імпортувати файл у форматі *.FDS (Fire Dynamics Simulator). Ця функціяпризначена для зручності перенесення проектів, створених в інших програмах, наприклад Pyrosim, Fenix+ та ін.
Інтеграція з програмним продуктом FDS(Fire Dynamics Simulator).
- Наочне, анімоване уявлення результатів моделювання;
- Підтримка розрахунку багатоядерних процесорах;
- Побудова графіків ОФП як реального часу;
- Автоматичний розрахунок часу блокування шляхів евакуації.
Плани розвитку програми
- Оптимізація швидкості розрахунків у fds.
Завантаження...