fds

採用數值方法求解一組描述熱驅動的低速流動的Navier－Stokes方程(粘性流體方程)，重點是計算火災中的煙氣流動和熱傳遞過程。該軟件把設定空間分成多個小的三維矩形控制體或計算單元，計算每個單元內氣體密度，速度，温度，壓力和組分濃度用質量守恆、動量守恆和能量守恆的偏微分方程來近似有限差分，通過對同一網格使用有限體積技術來計算熱輻射、流體流動中存在湍流現象，追蹤預測火災氣體的產生和移動，並結合傢俱、牆壁、地板和頂棚的材料特性來計算火災的增長和蔓延。FDS處理湍流流動有兩種方法，即大渦模擬(LES)方法和直接數值模擬(DNS)方法 ^[1]  。模擬求解後可獲得相關測量點處温度、CO濃度、CO2濃度、O2濃度、能見度等一系列數據。

該模型的一部分應用在煙氣控制和水噴淋及探測器啓動的研究，另一部分用在民用建築或工業火災的重現工作。隨着軟件技術的發展，模型算法的進一步完善，FDS提供了一種研究火災動力和燃燒基礎的工具，同時開始用於解決消防行業中實際的火災問題。其模型中包括兩大部分。第一部是求解微分方程的主程序，它所需要的火災場景的參數，需要用户創建的文本文件提供；第二部分為Smokeview，是一種動態場景顯示程序，人們可用它直觀地查看計算結果。2009年初發布了FDS5.3，植入了芬蘭VVT的EVACATION，FDS源程序不斷更新不斷完善，較新的版本，可進行火災過程和疏散過程的聯合模擬。當前，FDS的使用已經開始超出火災研究實驗室的範圍，進入了工程建設領域，可以作為建築性能化設計的輔助工具之一。