工程师用火灾模拟/FDS/功能
以下是 FDS 主要功能的简要说明。
FDS 以数值方式求解 Navier-Stokes 方程的一种形式，该形式适用于低速、热驱动流，重点关注火灾产生的烟雾和热量输送。核心算法是一种显式预报-校正方案，在空间和时间上二阶精度。湍流通过大涡模拟 (LES) 的 Smagorinsky 形式进行处理。如果底层数值网格足够精细，则可以执行直接数值模拟 (DNS)。LES 是默认操作模式。
对于大多数应用，FDS 使用单步混合控制化学反应，该反应使用三种集总物质（代表一组物质的物质）。这些集总物质是空气、燃料和产物。默认情况下，最后两种集总物质是显式计算的。选项可用于包含多个反应和不一定是混合控制的反应。
辐射热传递通过求解灰体辐射传输方程包含在模型中，在某些有限情况下使用宽带模型。
该方程使用类似于对流输运的有限体积方法的技术求解，因此它被称为有限体积法 (FVM)。使用大约 100 个离散角度，有限体积求解器需要大约 20% 的计算总 CPU 时间，考虑到辐射热传递的复杂性，这是一个适度的成本。
气体-烟灰混合物的吸收系数使用 [Grosshandler 1993] 窄带模型计算。液滴可以吸收和散射热辐射。这在涉及雾状洒水器的案例中很重要，但也在所有洒水器案例中起作用。
FDS 在直角网格上近似控制方程。矩形障碍物被迫与底层网格一致。
可以规定多个矩形网格来处理计算域不容易嵌入单个网格的情况。
FDS 使用 OpenMP，这是一种编程接口，它利用单台计算机上的多个处理单元。对于计算机集群，FDS 使用消息传递接口 (MPI)。
所有固体表面都分配了热边界条件，以及有关材料燃烧行为的信息。固体表面的热量和质量传递通常使用经验相关性处理，尽管在执行直接数值模拟 (DNS) 时可以直接计算热量和质量传递。