火灾与逃生模拟仿真 PyroSim+Pathfinder中文教程与工程应用PDF电子书下载

第一篇PyroSim火灾仿真与案例 2

1 第1章 Pyrosim程序概况 2

1.1 PyroSim软件介绍 2

1.2 PyroSim入门介绍 3

1.2.1 介绍 3

1.2.2 PyroSim安装 3

1.2.3 PyroSim购买 4

1.2.4 软件产品登记 4

1.2.5 安装网络版许可证 5

1.2.6 服务器配置 6

1.3 PyroSim启动与退出 7

1.3.1 启动PyroSim程序 7

1.3.2 退出PyroSim程序 8

1.3.3 PyroSim程序组织体系与界面系统构成 8

1.4 PyroSim常用菜单与对话框操作指南 9

1.4.1 公用菜单用法 9

1.4.2 快捷功能图标按钮用法 9

1.4.3 图形操作按钮用法 10

1.4.4 图形显示操作按钮用法 11

1.4.5 对话框执行按钮用法 11

1.5 PyroSim文件系统和文件操作 11

1.5.1 PyroSim文件类型 11

1.5.2 建立一个新的PyroSim模型 12

1.5.3 保存文件 12

1.5.4 打开文件 12

1.5.5 防止更改模型 13

1.5.6 读入文件 13

1.5.7 写出文件 15

1.6 PyroSim基础 15

1.6.1 PyroSim界面 15

1.6.2 导航视图 16

1.6.3 3D视图 16

1.6.4 2D视图 18

1.6.5 截图 18

1.6.6 首选项 18

1.6.7 单位 18

1.6.8 配色方案 19

1.6.9 View菜单 20

2 第2章 PyroSim标准求解和分析方案制订 20

2.1 PyroSim程序模型建立的基本步骤 21

2.2 PyroSim标准求解过程实例演示 22

2.2.1 创建网格 23

2.2.2 创建燃烧器表面 23

2.2.3 创建燃烧器 24

2.2.4 创建顶部通风口 25

2.2.5 添加一个热电偶 25

2.2.6 添加温度切片平面 25

2.2.7 为更好地查看而旋转模型 25

2.2.8 保存模型 26

2.2.9 仿真运行 26

2.2.10 3D烟雾 26

2.2.11 查看温度切面 27

2.2.12 观看绘制的时间历史结果图 28

2.2.13 利用命令流文件实现FDS解算 28

2.2.14 PyroSim求解过程的几点说明 29

2.3 制订PyroSim分析方案 29

2.3.1 影响制订分析方案的因素 30

2.3.2 管理数据库 30

2.3.3 使用组来组织一个模型 33

3 第3章 创建几何模型 34

3.1 建模造型简介 34

3.2 坐标系 34

3.3 创建楼层 34

3.3.1 通过楼层来组织建筑模型 35

3.3.2 添加地板背景图像 36

3.4 3D视图创建几何模型 36

3.4.1 创建障碍物（Obstruction） 37

3.4.2 创建孔洞（Hole） 38

3.4.3 创建通风口（Vent） 39

3.4.4 创建板块（Slab） 40

3.4.5 创建粒子云（Particle Cloud） 41

3.5 2D视图创建几何模型 42

3.5.1 绘制障碍物和孔洞 42

3.5.2 绘制墙壁和墙孔 43

3.5.3 绘制块和块孔 44

3.5.4 绘制房间 44

3.5.5 绘制通风口 44

3.5.6 绘制粒子云 45

3.6 创建复杂的几何结构 46

3.6.1 创建弯曲的墙壁 46

3.6.2 桁梁和屋顶 48

3.6.3 楼梯 49

3.7 几何对象的工作 50

3.7.1 选择（Selection） 50

3.7.2 快捷菜单（Context Menus） 51

3.7.3 撤销／重做（Undo/Redo） 51

3.7.4 复制／粘贴Copy/Paste 52

3.7.5 双击编辑（Double-Click to Edit） 52

3.7.6 调整对象尺寸（Resize an Object） 52

3.7.7 2D视图下转换／拖动对象（Translating/Dragging Objects in 2D View） 52

3.7.8 2D视图下旋转物体（Rotating Objects in 2D View） 53

3.7.9 转化（Translate）对话框 53

3.7.10 镜像（Mirror）对话框 54

3.7.11 缩放（Scale）对话框 54

3.7.12 旋转（Rotate）对话框 54

3.7.13 仅展示选择的对象 55

4 第4章 创建火灾监测设备 56

4.1 激活事件 56

4.1.1 激活控制介绍 56

4.1.2 创建激活控制 57

4.2 吸气监测系统 59

4.2.1 吸气取样设备 59

4.2.2 吸气监测系统 59

4.3 气相和固相设备 60

4.3.1 气相监测设备 60

4.3.2 固相监测设备 62

4.4 热电偶 63

4.4.1 热电偶工作原理 63

4.4.2 创建热电偶 64

4.5 流量测量设备 65

4.6 热释放速率监测设备 65

4.6.1 热释放速率 65

4.6.2 创建热释放速率监测设备 66

4.7 层分区设备 66

4.8 路径遮蔽（光束）探测设备 67

4.9 电缆故障监测设备 68

4.10 感温探测设备 69

4.10.1 感温探测器模型 69

4.10.2 创建感温探测设备 69

4.11 感烟探测设备 70

4.11.1 感烟探测设备介绍 70

4.11.2 感烟探测器模型 71

4.11.3 创建感烟探测设备 72

4.12 自动喷水灭火设备 73

4.12.1 自动喷水灭火系统介绍 73

4.12.2 创建喷头连接模型 74

4.12.3 创建喷头连接 75

4.12.4 创建喷雾模型 76

4.12.5 创建干燥管 77

4.12.6 创建自动喷水灭火系统 77

4.13 喷嘴 78

5 第5章 创建PyroSim火灾模型 80

5.1 网格 80

5.1.1 网格对话框 80

5.1.2 立方体网格 81

5.1.3 非立方体网格 82

5.1.4 使用多重网格 83

5.1.5 2D视图画网格 85

5.2 反应 85

5.2.1 导入反应 85

5.2.2 新建反应对话框 87

5.2.3 新建反应 89

5.3 材料 91

5.3.1 导入材料 92

5.3.2 材质编辑对话框 93

5.3.3 新建固体材质 96

5.3.4 新建液体燃料 97

5.4 额外物质和粒子 97

5.4.1 额外物质 97

5.4.2 粒子 98

5.4.3 自定义烟雾 102

5.5 表面 102

5.5.1 表面编辑对话框 102

5.5.2 内置表面 103

5.5.3 表面类型 103

5.5.4 在表面增加纹理 109

5.6 创建构筑物和通风口 110

5.6.1 创建水泥桌凳 110

5.6.2 创建门窗 111

5.6.3 创建顶部通风口和火源 111

5.7 创建探测设备 112

5.7.1 创建一个热电偶 112

5.7.2 创建烟雾探测器 112

5.7.3 创建自动喷淋设备 113

5.8 输出控制 113

5.8.1 实体轮廓 113

5.8.2 切片 113

5.8.3 边界数量 114

5.8.4 等值面 115

5.8.5 绘制3D数据 115

5.8.6 数据统计 116

5.9 模型保存 117

6 第6章 创建FDS+EVAC逃生模型 118

6.1 FDS+EVAC介绍 118

6.1.1 FDS+EVAC特点介绍 118

6.1.2 建模注意事项 120

6.1.3 使用疏散模型的简要步骤 121

6.2 创建疏散网格 121

6.3 导入反应和材料 122

6.4 创建表面 123

6.5 创建构筑物 123

6.5.1 创建障碍物 123

6.5.2 创建通风口 123

6.5.3 创建孔洞 123

6.6 FDS+EVAC菜单 123

6.6.1 人员参数（Person Types） 124

6.6.2 初始位置（Initial Positions） 126

6.6.3 疏散孔洞（Evac Holes） 126

6.6.4 出口（Exits） 127

6.6.5 入口（Entrances） 128

6.6.6 门（Doors） 129

6.6.7 走廊（Corridors） 131

6.6.8 斜坡／楼梯（Incline/Stairs） 132

7 第7章 运行求解 134

7.1 仿真参数（Simulation Parameter） 134

7.2 模拟运行（Run FDS） 137

7.3 并行执行（Run Parallel FDS） 138

7.4 恢复一个模拟 138

8 第8章 结果后处理 139

8.1 Smokeview查看3D结果 139

8.1.1 Smokeview软件介绍 139

8.1.2 Smokeview软件原理 140

8.1.3 Smokeview功能介绍 141

8.2 Smokeview菜单选项 142

8.2.1 Smokeview主菜单 143

8.2.2 载入／卸载（Load/Unload） 143

8.2.3 显示／隐藏（Show/Hide） 144

8.2.4 选项（Options） 147

8.2.5 对话框（Dialogs） 149

8.3 绘制时间历程结果 149

8.3.1 时间历史结果设置 150

8.3.2 时间历史结果查看 150

9 第9章 PyroSim仿真综合练习 152

9.1 房间火灾模型实例练习 152

9.1.1 输入反应和材料数据 153

9.1.2 创建网格 153

9.1.3 指定燃烧参数 154

9.1.4 创建表面 155

9.1.5 打造家具（障碍物） 156

9.1.6 墙 160

9.1.7 使用通风口定义火源和楼层 161

9.1.8 添加一个开放的边界 162

9.1.9 在墙上悬挂图片 162

9.1.10 创建热电偶记录 163

9.1.11 创建片绘制3D效果记录 163

9.1.12 创建边界记录 163

9.1.13 指定模拟属性 163

9.1.14 保存并运行 164

9.1.15 Smokeview查看结果 164

9.1.16 查看时间历史结果 165

9.2 空气流动实例练习 165

9.2.1 创建网格 166

9.2.2 创建进气表面 166

9.2.3 创建微粒释放 167

9.2.4 创建通风口 167

9.2.5 创建开放（排气）通风口 167

9.2.6 创建切片记录 168

9.2.7 指定模拟属性 168

9.2.8 保存模型 169

9.2.9 运行仿真 169

9.2.1 0查看粒子运动 169

9.2.1 1查看切片数据 170

9.3 房间烟气测量实例练习 171

9.3.1 创建火源表面 171

9.3.2 创建火源通风口 172

9.3.3 创建开放边界通风口 173

9.3.4 创建网格（Mesh） 173

9.3.5 增加墙 174

9.3.6 增加门（Door） 175

9.3.7 旋转模型得到更好的视角 175

9.3.8 增加层区探测设备 176

9.3.9 增加流量测量设备 176

9.3.10 设定模拟时间 176

9.3.11 保存模型 176

9.3.12 开始模型 176

9.3.13 View Smoke in 3D 176

9.3.14 查看时间历史数据 178

9.4 电器开关火灾模型实例练习 179

9.4.1 计算网格 181

9.4.2 材料特性 182

9.4.3 保存模型 184

9.4.4 表面性质 184

9.4.5 几何模型 186

9.4.6 后处理控制 199

9.4.7 仿真参数 200

9.4.8 运行分析 200

9.4.9 查看结果 201

9.5 单个房间的EVAC实例练习 203

9.5.1 启用FDS+EVAC 203

9.5.2 创建网 203

9.5.3 创建一个出口 204

9.5.4 添加人员 205

9.5.5 指定模拟属性 205

9.5.6 保存模型 206

9.5.7 运行分析 206

9.5.8 查看结果 206

9.6 单房间FDS+EVAC实例练习 207

9.6.1 导入反应和材料 207

9.6.2 创建网格 208

9.6.3 用石膏创建墙面 209

9.6.4 创建燃烧表面 209

9.6.5 创建流场表面 209

9.6.6 创建墙 210

9.6.7 创建走廊墙壁 210

9.6.8 创建燃烧用的障碍物 211

9.6.9 创建门洞 211

9.6.10 创建火灾用通风口 211

9.6.11 创建火源 212

9.6.12 创建疏散流场 212

9.6.13 创建疏散出口 212

9.6.14 设置人员参数 213

9.6.15 添加人员 213

9.6.16 设置疏散孔洞 213

9.6.17 创建切片 214

9.6.18 边界输出量 214

9.6.19 指定模拟参数 214

9.6.20 保存并运行 214

9.6.21 Smokeview查看结果 214

9.6.22 查看时间历史结果 216

第二篇 Pathfinder中文教程与案例分析 216

10 第10章 Pathfi nder功能概述 218

10.1 图形用户界面 218

10.2 模型展现 220

10.3 模拟方式 220

10.4 局限性及存在的问题 221

10.5 模拟器的名字 221

11 第11章 Pathfinder程序基础 222

11.1 导航视图 222

11.2 3D和2D视图 223

11.2.1 3D导航视图 224

11.2.2 2D导航视图 224

11.2.3 重置视图 224

11.2.4 在3D和2D视图中绘图 224

11.3 视图选项 225

11.3.1 渲染选项 225

11.3.2 人员显示 225

11.3.3 房间着色 225

11.3.4 房间透明 226

11.4 群体模型组织 226

11.4.1 创建次群组 226

11.4.2 改变组 226

12 第12章 创建运动空间 227

12.1 楼层 227

12.1.1 自动创建楼层 227

12.1.2 手动创建楼层 229

12.1.3 改变活动楼层 229

12.1.4 显示所有楼层 229

12.1.5 编辑楼层 229

12.2 房间 230

12.2.1 添加新房间 230

12.2.2 添加房间的薄墙 231

12.2.3 分割房间 231

12.2.4 分离和合并的房间 232

12.3 障碍物／洞 233

12.3.1 任意形状的障碍物（书桌、餐桌等） 233

12.3.2 墙 234

12.4 门 235

12.4.1 薄门 235

12.4.2 厚门 236

12.5 楼梯 236

12.5.1 两条边的楼梯 237

12.5.2 从一条边延伸的楼梯 238

12.6 坡道 239

12.7 电梯 239

12.7.1 创建电梯 240

12.7.2 电梯表示法 241

12.7.3 编辑电梯 242

12.7.4 连接／非连接楼层 242

12.8 出口 243

12.9 导入文件 243

12.9.1 导入图像 243

12.9.2 导入DXF文件 244

12.9.3 导入PyroSim和FDS文件 245

12.10 使用导入的数据 245

12.10.1 使用图像 245

12.10.2 使用3D的DXF、PyroSim和FDS文件 246

12.10.3 使用2D的DXF数据 246

12.10.4 创建丢失的部分 247

13 第13章 创建群体 249

13.1 扼要描述 249

13.2 行为 251

13.2.1 创建新行为 251

13.2.2 添加动作 252

13.2.3 去航点的动作 252

13.2.4 去房间的动作 252

13.2.5 通过电梯逃生的动作 253

13.2.6 等待动作 253

13.3 添加群体 254

13.3.1 创建个体 254

13.3.2 创建群体 254

13.3.3 放置在房间内 255

13.4 重新分布描述和行为 256

14 第14章 编辑和复制对象 257

14.1 改变和复制对象 257

14.1.1 移动 257

14.1.2 旋转 258

14.1.3 镜像 260

14.2 用控制点来操作对象 260

14.2.1 选择和取消的控制点 261

14.2.2 编辑控制点 261

14.2.3 房间控制点 261

14.2.4 薄门控制点 261

14.2.5 厚门控制点 262

14.2.6 台阶和斜坡控制点 262

14.2.7 群体控制点 262

14.2.8 航点控制点 263

15 第15章 模型分析 264

15.1 测量距离 264

15.2 检查连通 264

15.3 检查正在使用的对象 266

16 第16章 模拟 267

16.1 参数 267

16.2 仿真的启动和管理 269

16.3 仿真的暂停和开始 270

16.4 被困群体 270

17 第17章 结果 271

17.1 总结报告 271

17.2 门的通过率 272

17.3 房间历史记录 273

17.4 3D结果 273

17.4.1 导航到模型任意位置 273

17.4.2 显示几何文件输入 274

17.4.3 显示群体 274

17.4.4 选择群体 274

17.4.5 查看多楼层问题 274

17.4.6 动画回放 277

17.4.7 刷新结果 277

17.4.8 查看群体路径 277

17.4.9 控制图细节／速度 278

17.4.10 制作电影 278

18 第18章 宿舍公寓模型实例 281

18.1 创建房间 281

18.2 添加人员 285

18.3 设置模拟参数并模拟 287

18.4 查看结果 288