室內(nèi)火災的數(shù)值模擬與虛擬現(xiàn)實研究.pdf

1、火災數(shù)值模擬研究是現(xiàn)代火災科學研究的基礎性方法。而結(jié)合火災基礎理論和實驗研究，利用數(shù)值模擬方法來模擬建筑火災過程，再利用虛擬現(xiàn)實技術對火災場景進行重建則是當今火災研究的前沿課題之一。 本文利用場模擬方法，針對理想化的三維單室空間，利用大型專業(yè)化計算流體力學軟件FLUENT，實現(xiàn)對室內(nèi)火災發(fā)展過程的數(shù)值模擬，并提出了火災場景虛擬現(xiàn)實技術的實現(xiàn)方法。 氣體泄漏火災發(fā)展過程包括多相湍流流動、燃燒、傳熱多個分過程，實際的火災是一

2、個非常復雜的過程。為了再現(xiàn)火災中溫度場分布及氣體流動過程，本文將火災中的氣體流動視為單相、低馬赫數(shù)、不可壓縮過程，并對氣體火災所導致的熱煙氣流動過程進行模擬。采用了適用范圍廣的標準k-ε湍流模型模擬氣相湍流輸運，用混合分數(shù)概率密度函數(shù)PDF模型模擬氣相湍流燃燒，用P-1輻射模型計算輻射傳熱。 控制方程具有非線性、相互耦合的特點，論文中運用控制容積法對守恒方程進行離散。并對離散化后的代數(shù)方程組聯(lián)立求解，其中壓力與速度間的耦合采用S