消防工程师技术实务备考：烟气流动计算场模型

2021年一级消防工程师考试时间在11月6、7日，考试已进入最后的备考阶段，希赛网消防工程师频道为各位考生准备了消防工程师《消防安全技术实务》知识点，以帮助大家更好的备考，详情如下：

场模型：

火灾的场模拟研究是利用计算机求解火灾过程中各参数(如速度、温度、组分浓度等)的空间分布及其随时间的变化，是一种物理模拟。场是多种状态参数(如速度、温度与组份浓度)的空间分布，是通过计算这些状态参数的空间分布随着时间的变化来描述火灾发展过程的数学方程集合。随着计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)技术的不断成熟以及计算机性能的提升，场模型越来越广泛地应用到火灾研究领域。火灾的孕育、发生、发展和蔓延过程包含了流体流动、传热传质、化学反应和相变，涉及质量、动量、能量和化学成分在复杂多变的环境条件下相互作用，其形式是三维、多相、多尺度、非定常、非线性、非稳态的动力学过程。场模型由于引入的简化条件少，因而是目前为止可获取更高精确度的受限空间火灾数学模型。计算所得数据较细致，可以详细了解空间中温度场、速度场、组分浓度场等数据分布情况及其随时间变化的详细信息。但实际计算结果的正确与否还取决于适当的输入假设。

自从1983年Kumar首先建立火灾场模型以来，出现了许多场模拟的大型通用商业软件和火灾专用软件。通用商业软件以PHOENICS、FLUENT、CFX、STAR-CD等为代表，都具有非常友好的用户界面形式和方便的前后处理系统。用于火灾数值模拟的专用软件有瑞典Lund大学的SOFIE、美国NIST开发的FDS和英国的JASMINE等，它们的特点是针对性较强。场模拟可以得到比较详细的物理量的时空分布，能精细地体现火灾现象。

但由于场模型是通过把一个房间划分为几千甚至上万个控制体，计算得出室内各局部空间的有关参数的变化。计算时通常所使用的场模拟方法有有限差分法、有限元法、边界元法等。导致这种模型的计算量很大，当用三维不定常方式计算多室火灾时，需要占用很长的机时，一般只在需要了解某些参数的详细分布时才使用这种模型。