过程及结果如下:
2.5 定义切面
在Y=8平面定义一个切面。Output > Slices ...。把Plane Value改成8。在Y=8平面定义一个新的切面,来显示温度。因为我们没有模拟燃烧,根据温度场可以大概知道烟雾的分布。XYZ Plane = Y,Plane Value = 8,Gas Phase Quantity = TEMPERATURE,Use Vector? = No。
2.6 设定模拟参数
模拟的总时长为60秒。FDS > Simulation Parameters ...。Simulation Title = Tunnel Fire,Specify Duration = 60,Initial Time Step = 0.1。OK。
2.7 运行FDS
FDS > Run FDS ...。先保存一个合适的*.data文件。然后求解器会启动。求解过程大约为15分钟(在我的电脑上)。求解结束后,会自动跳出SmokeView。
1.9 检查结果
在自动弹出SmokeView窗口上面点右键Load/Unload > Slice File > TEMPERATURE > *Y=8.0。会显示前面定义的切面上的温度云图。
1.10 分析
在上面的温度云图中,我们可以看到,在入口速度为3m/s的时候,隧道内有非常显著的回流。也就是说3m/s的入口速度,不足以阻止烟气向上游扩散。有兴趣的朋友可以增加入口速度,看看这个问题的临界速度是多少。我试出的临街速度是4.5m/s左右。
另外一个问题是这个结果准确吗?理论上来说LES和k-e相比,有很大的优越性,但是由于FDS使用是有限差分的方法,而且没有检查收敛性(explicit),通常情况下只能作为参考。比如这个例子,有兴趣的朋友,可以用Fluent/CFX建模算一下,Fluent/CFX给出的临界速度应该在2.7m/s左右。差别还是相当大的。另外根据我的测试(和一组条件不同的实验数据的比较),基于k-e的Fluent/CFX结果通常会稍稍低估临街速度。但是总体而言,还是Fluent/CFX的结果更加可信。值得提醒的是,用Fluent/CFX的时候,一定要记得加上浮力修正。