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ISSN 1009-0029  CN 12-1311/TU
消防科学与技术

消防科学与技术 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (1): 42-46.

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基于网格变换的火灾中塌落固体建模及应用

龚郅治1,2,3，李建伟1,2,3，杨培中1,2,3   

  1. 1. 上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2. 上海交通大学上海市网络化制造与企业信息化重点实验室，上海200240；3. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240）
  • 收稿日期:2019-09-22 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-01-15
  • 通讯作者: 杨培中，男，上海交通大学机械与动力工程学院教授，博士生导师。
  • 作者简介:龚郅治（1996-），男，湖南岳阳人，上海交通大学机械与动力工程学院硕士研究生，主要从事建筑火灾的数值模拟研究，上海市闵行区东川路800 号上海交通大学机械与动力工程学院B 楼225，200240。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目（11672184）

Collapsing solid modeling in fire based on mesh transposition and application

GONG Zhi-zhi1,2,3, LI Jian-wei1,2,3, YANG Pei-zhong1,2,3   

  1. 1.School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240,China; 2.Shanghai Key Laboratory of Advanced Manufacturing Environment,Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240,China; 3.State Key Laboratory of MechanicalSystem and Vibration, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240,China）
  • Received:2019-09-22 Online:2020-01-15 Published:2020-01-15

摘要： 基于网格变换的思想，提出了一种在网格中建立塌落固体并与流场进行耦合的建模方法。根据此方法对FDS 软件进行功能扩展，使其能够对塌落固体建模并模拟。利用改进后的FDS 软件对无结构塌落和有结构塌落情形的相同火灾场景的进行模拟。对于有塌落情形的模拟结果，其温度和CO2 曲线在塌落时刻之前与无塌落情形一致，而在塌落时刻之后与实际火灾中塌落造成的轰燃现象一致，证明此方法可以较好地模拟固体的塌落及其对火灾场景的影响。

关键词: 建筑火灾, 网格变换, 固体塌落, 流固耦合, 软件改进

Abstract: Based on the mesh transposition method,a method of modeling collapsing solid in grid and coupling with the flow field was proposed.The FDS was enhanced with this method to make iteasible to model and simulate the collapsing solid.The improved FDS software was used to simulate the same fire scene of no structure collapse and structure collapse. For the scene with solid- collapsing, the temperature and CO2 is completely the same with none solid- collapsing scene before collapse,while it is consistent with the flashover phenomenon caused by the collapse in the actual fire after the collapse. It proved that the modeling method could simulatesolid-falling and its influence on fire well.

Key words: building fire, mesh transposition, solid collapse;fluidsolidcoupling, software enhancement