1.3 建模建议

在本节中，将提出一些建模的建议，需要用户在建立一个新的模型时，不要只是匆匆忙忙地做出结果的模型。使用小模型来确保细节的正确性。例如：先在一个小模型上测试洒水装置，如果洒水装置添加了相应的控制因素，则建议在一个简单的案例中进行练习。
大多数用户将面临的较大问题是：创建一个网格，定义几何，选择反应，并定义正确的边界条件。但在建议在模型创建开始之前请进行以下思考。  
（1）选择网格：  
工程师们总是需要平衡解决方案的时间和准确性。减少2倍的网格尺寸，将导致约16倍以上的计算时间（这是因为网格总数的原因造成的）。  
对于火羽流，可以通过特征火焰直径（D*）的一小部分计算，从而得到初始网格尺寸的估计。参考FDS技术参考指南中的第三章第六项。  
（2）反应：  
默认情况下，不指定任意反应，只有在模拟中发生火灾时才需要添加反应。在FDS中，反应不仅定义了燃料和产物，还定义了燃烧热。所及当用户知道燃烧热和理想的HRR是已知的，FDS可以从表面计算燃料的质量流量。  
在大多数情况下，使用“简单化学”的模型是足够的，其中一个单一的燃料种类是由C,H,O,N与氧气（空气）反应，从而形成的产物种类组成为：H2O,CO2,SOOT,N2和CO。用户在指定燃料的化学式以及CO和烟尘产量，以及烟尘中氢的体积分数XH。有限数量的反应包括在FDS中，可以从数据库中进行添加。可以通过FDS用户指南第12章对燃烧方面更详细的研究。  
（3）仿真速度：  
仿真速度相当于使用软件的CPU进行拆分模拟，即在同一台计算机上运行多个核心可以提供比较显著的改善。祝融FDS为避免多而复杂的设定，在运行祝融FDS时将自动调用计算机资源进行计算仿真。同时，祝融FDS具有GPU加速仿真模拟功能。可以完整的发挥计算性能进行数字模拟。  
（4）数值不稳定错误提示：  
数值不稳定性报错通常是因为模型问题导致，根据我们的经验通常在求解过程中可能发生的数值不稳定的错误，最普遍的原因是由于网格中压力的增加（或减少）引起的。  
解决方法通常如下：  

• 边界上没有开放的通风口。一个比较典型的例子是，当火加热了房间里的空气，但是没有开放的通风口，所以加热的空气进行膨胀，增加了房间里的压力，以致于导致数值不稳定的发生。解决办法是确保所有房间都有开放的通风口。  

• 流量条件不平衡。这个问题会经常发生，如果用户指定的速度边界条件的供应和排气口在一个房间。当房间内发生火灾，热排风的密度小于周围送风的密度，则将因为速度差异导致房间内物质积累，压力将相应增加。解决方案是指定流速的供应，但定义排气作为一个开放的排气口（反之亦然）。开放式通风口将容纳密度的变化。  

• 封闭空间中的流动边界条件。当使用CAD数据导入几何图形时，这种情况更容易发生。如果供给是在网格边界中定义的，那么它可以与两个模型进行相交，但是供给中也可以包括模型外部的单元格。解决方案是确保在模型的边界上有开放的通风口。