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工程师火灾模拟/FDS/额外气体种类

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额外气体种类

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第三,一些属性被设置,作为额外气体种类 (SPEC) 的属性。

定义额外气体种类,SPEC

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引入到域中的气体,既不是燃烧的反应物,也不是燃烧的产物,比如灭火器中的二氧化碳,通过额外的标量输运方程与气相燃烧的混合分数模型分开跟踪。事实上,根本不需要有任何火灾,因为 FDS 可以用来输送非反应理想气体的混合物。

名称列表组 SPEC 用于指定每个额外的种类。每个 SPEC 行至少应该包含通过称为 ID 的字符字符串指定的种类的名称。

以下气体在 FDS 中预定义,不需要设置任何属性。

预定义的额外种类
空气,氩气,二氧化碳,一氧化碳,氦气,氢气,甲烷,氮气,氧气,丙烷,水蒸气。

例如

 &SPEC ID='HELIUM' /

将预定义的氦气作为可以注入域中的额外种类添加。

为了指定列表中未包含的气体,用户应该输入几个化学性质。有关更广泛的描述,请参见 [FDS5 用户指南]。

如果额外气体种类的环境初始质量分数不是 0,那么使用参数 MASS_FRACTION_0 来指定它。例如,该行

 &SPEC ID='ARGON', MASS_FRACTION_0=0.1 /

指定除了名为 AIR 的 90% 未列出的默认环境种类之外,计算中还包含 10% 的氩气质量。

下表总结了一些 SPEC 参数

参数 类型 描述 单位 默认值
ID 字符串 标识符
MASS_FRACTION_0 实数 初始质量分数 0

二氧化碳和二氧化碳

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这些额外气体种类由大写名称标识,不要与 FDS 在进行气相燃烧的混合分数计算时隐式定义的小写种类混淆,例如燃料,氧气,氮气,水蒸气,二氧化碳... 请参见第 [sec:Modeling-gas-phase-comb-REAC] 节以供参考。

如果用户在计算中引入了一种与燃烧产物相同的额外气体,例如

&SPEC ID='CARBON DIOXIDE' /

FDS 将考虑两种不同的气体:隐式定义的二氧化碳和额外气体种类 CARBON DIOXIDE,例如为了模拟 CO2 灭火器而注入。

第一个是燃烧产物,而第二个只是一个气体:它不参与燃烧,但可以稀释氧气并有助于灭火。

这两种气体分别被跟踪:二氧化碳通过混合分数变量跟踪,而 CARBON DIOXIDE 通过它自己的输运方程跟踪。

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