有关火灾和燃烧的理解



  • 个人对燃烧这面涉及的不是很多,仅仅在soot方面有过一点研究。然而,对火灾也是很感兴趣。我看在燃烧领域经常把火灾求解器和燃烧求解器区分。比如openfoam把fireFoam独立出来。目前还有pyrosim专门用来模拟火灾。困惑的是,为什么要把火灾模拟和燃烧模拟加以区分?在物理模型上有什么不同?还是尺度上的原因?非常感谢!


  • 版主

    我觉得目前常用的一些火灾软件主要针对于建筑火灾,软件的功能也主要为建筑火灾模拟所服务,并不能运用于通用的燃烧领域,因此无论是物理模型还是数学模型,都是基于一定的限制条件下,比如FDS的水力方程就只适用于低马赫数物理现象的模拟。



  • 个人理解:火灾模拟和燃烧模拟的关注点不同。
    火灾模拟:更加注重的是烟气以及热等对人和建筑危害大的东西,火灾中绝大多数的死亡原因都是烟气,建筑损害的原因是热损害。同时不同的火灾场景中的燃烧状态千差万别(风、湿度等不可控因素居多),这就决定了火灾模拟中不可能准确预料某一场火灾的具体情况,但是可以通过热量的传播和烟气的蔓延趋势来判定特定几何形状(建筑物)内发生火灾时的情况来指导消防工作。
    燃烧模拟:燃烧时人为可控的东西更多,如通过锅炉来有组织的控制燃烧,这就决定了人们需要准确的知道燃烧时的尽可能多的信息,并用这些信息来产生生产价值,比如电厂锅炉的降低NOx和煤耗,增加发电量等,这些都是需要精细操作燃烧空间、供风(温度、湿度、数量、时机等情况)、供煤(温度、湿度、数量、时机等情况)等等。
    物理模型上:通常火灾模拟的场景远大于燃烧模拟的场景。
    网格尺度上:据FDS第6版技术文档的描述燃烧过程的网格尺度在1mm或者更小的情况下,才能捕捉到燃烧的一些具体情况,显然火灾模拟时并不关注这些细节。
    …end…
    其实严格说起来,火灾和燃烧本质上都是一种东西,只是研究的侧重点不同。


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