سیالات محاسباتی (CFD)

کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در شبیه سازی آتش

امروزه نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی با قابلیت های مختلفی در دسترس هستند. از جمله آنها می توان به Fluent، CFX، OPENfoam و … اشاره نمود. در سالهای اخیر به منظور ایجاد قابلیت حل در مدت زمان کمتر، نرم افزارهای خاصی برای شبیه سازی دینامیک آتش توسعه داده شده اند. برای نمونه می توان به نرم افزارهایی مثل پایروسیم (Pyrosim)، فلوونت (FloVent) و کانتم (Contam) اشاره نمود که همگی نسخه گرافیکی از اف.دی.اِس (Fire Dynamic Simulator) می باشند.
این نرم افزارها قابلیت پیشبینی الگوی توزیع دود، دما، منواکسید کربن و دیگر ذرات در جریان دود و آتش را دارند. نتایج حاصل شده از این شبیه سازی ها می تواند موجب اطمینان خاطر طراح و همچنین کارفرما در مورد سطح ایمنی ساختمان گردد. از دیگر توانایی های نرم افزارهای تحت FDS می توان به شبیه سازی جریان ناشی از گرادیان دما و همچنین گردش هوا در سیستم های تهویه مطبوع ساختمان ها اشاره نمود.

امکانات نرم افزار پایروسیم (Pyrosim)

  • دریافت فایل ورودی .cad برای انجام شبیه سازی در ساختمان های با هندسه پیچیده
  • امکان طراحی و شبیه سازی در دو و سه بعد
  • دارا بودن سیستم پردازش موازی برای انجام فرایند حل
  • انجام شبیه سازی توربولانس جریان به روش اِل.ای.اِس (LES: Large Eddy Simulation)
  • قابلیت اندازه گذاری و محاسبات در هر دو سیستم متریک و انگلیسی
  • امکان شبکه بندی با کیفیت های مختلف در هندسه حل
  • دارا بودن امکانات تعریف سیستم های تهویه مطبوع HVAC

لازم به ذکر است برای شبیه سازی حریق می توان از انواع واکنش های احتراقی با سوخت های متفاوت بهره جست و محصولات ناشی از احتراق شامل H2O، CO2، دود، N2، CO و NO را در این شبیه سازی ها تولید نمود.
یکی از مهمترین ویژگی های این نرم افزار را می توان در تشخیص خطا و همگرایی حل درک نمود. چراکه ناپایداری و واگرایی حل در بسیاری از نرم افزارهای شبیه سازی CFD امری محتمل بوده اما نرم افزارهای تحت FDS با تسهیل اعمال شرایط مرزی و تشخیص خطاهای شبکه بندی ناشی از هندسه موجب کاهش این معضل و تسریع شبیه سازی شده است.
پس از حل و برای دریافت نتایج می توان منحنی تولید حرارت، منحنی رشد و اطفا حریق، الگوی توزیع دود، انیمیشن و کانتور حرارت، سرعت و دما را دریافت نمود. در نسخه های جدیدتر نرم افزار پایروسیم توانایی ضبط انیمیشن های نتایج نیز فراهم شده است.
شرکت ایمن گستر تهران پویا به منظور رعایت اصل بهینه سازی در طراحی و اجرای سیستم های تهویه، تخلیه و کنترل دود با استفاده از دانش روز CFD به انجام شبیه سازی حریق در قالب نرم افزار های ذکر شده پرداخته و آماده ارائه خدمات آموزشی به کارشناسان سایر سازمانها نیز می باشد.