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基于FDS的地下车库补风口数量及相对位置设置优化研究

2024-01-06

汇报人：

目录

引言

FDS模拟软件介绍

地下车库补风口数量优化研究

地下车库补风口相对位置设置优化研究

基于FDS模拟结果的地下车库通风系统性能评价

结论与展望

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引言

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研究意义

通过基于FDS（火灾动力学模拟器）的模拟研究，优化补风口数量和相对位置设置，可以提高地下车库的通风效率，降低能耗，为地下车库通风设计提供科学依据。

地下车库通风问题

随着城市地下空间的不断开发利用，地下车库的通风问题日益突出，合理的补风口设置对于保障车库内空气质量和人员安全具有重要意义。

补风口设置的重要性

补风口是地下车库通风系统中的重要组成部分，其数量和位置的合理设置直接影响通风效果和能源利用效率。

目前国内外学者对于地下车库通风问题已经开展了大量研究，主要集中在通风系统设计、气流组织、污染物扩散等方面，但对于补风口数量和相对位置设置的研究相对较少。

国内外研究现状

随着计算机模拟技术的发展和普及，基于数值模拟的通风系统优化研究将成为未来发展的重要趋势。同时，随着人们对于室内环境质量和节能减排的关注度不断提高，地下车库通风系统的优化研究也将更加受到重视。

发展趋势

本研究将基于FDS数值模拟技术，对地下车库补风口数量和相对位置设置进行优化研究。首先建立地下车库通风系统的数值模型，然后通过改变补风口数量和相对位置，模拟分析不同设置方案下的通风效果和能耗情况。最后根据模拟结果提出优化建议。

研究内容

本研究将采用数值模拟、实验验证和理论分析相结合的方法进行研究。首先利用FDS建立地下车库通风系统的数值模型，并进行网格划分和参数设置。然后通过改变补风口数量和相对位置进行数值模拟，分析不同设置方案下的通风效果和能耗情况。最后通过实验验证和理论分析对模拟结果进行验证和深入分析。

研究方法

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FDS模拟软件介绍

FDS（FireDynamicsSimulator）是一款由美国国家标准与技术研究院（NIST）开发的开源火灾模拟软件。

FDS具有灵活的输入格式和强大的后处理功能，可以方便地与其他软件进行数据交换和可视化展示。

FDS基于计算流体动力学（CFD）原理，可以模拟火灾发展过程中的烟气流动、温度分布和有毒气体扩散等情况。

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地下车库作为封闭空间，火灾时易产生大量烟气和有毒气体，通风系统对于人员疏散和火灾扑救至关重要。

FDS可以模拟地下车库火灾时的烟气流动和温度分布，为通风系统设计提供重要依据。

通过FDS模拟，可以优化通风系统的布局和参数设置，提高通风效果，降低火灾风险。

通过FDS模拟，可以得到通风系统在不同火灾场景下的性能表现，为通风系统设计和优化提供科学依据。

FDS模拟具有成本低、周期短、可重复性好等优势，可以大大减少实验成本和时间成本，提高研究效率。

FDS采用CFD原理，可以精确模拟地下车库内的空气流动、温度分布和烟气扩散等物理现象。

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地下车库补风口数量优化研究

补风口数量与通风效率关系

补风口数量与通风量关系

补风口数量与通风均匀性关系

补风口数量过多或过少都会影响通风效率，需要找到最优的补风口数量。

补风口数量越多，通风量越大，但增加补风口数量也会增加系统阻力和能耗。

补风口数量过少会导致通风不均匀，出现局部通风不足或过度通风的情况。

03

模拟结果分析

对模拟结果进行分析，找出不同补风口数量下通风效果的优劣。

01

建立地下车库通风模型

根据地下车库的实际情况，建立通风模型，包括车库尺寸、车辆停放情况、补风口位置等。

02

不同补风口数量下通风效果模拟

在模型中设置不同的补风口数量，模拟不同情况下的通风效果，包括通风量、通风均匀性、通风效率等。

04

地下车库补风口相对位置设置优化研究

补风口位置与通风效果关系

补风口的位置直接影响地下车库的通风效果，合理的补风口位置设置能够改善车库内的空气环境。

补风口间距对通风效果的影响

补风口间距的设置也是影响通风效果的重要因素，间距过小可能导致气流短路，间距过大则可能使气流分布不均。

补风口高度对通风效果的影响

补风口高度的设置同样对通风效果产生影响，高度过低可能使气流受到阻碍，高度过高则可能导致气流无法有效覆盖车库空间。

通过CFD模拟实验，设计不同补风口相对位置的方案，以探究其对通风效果的影响。

模拟实验设计

根据模拟实验结果，分析不同补风口相对位置下车库内的气流分布、速度场、压力场等通风效果指标。

模拟结果分析

对比不同方案的模拟结果，找出通风效果最佳的补风口相对位置设置方案，并进行优化改进。

方案对比与优化

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基于FDS模拟结果的地下车库通风系统性能评价

在地下车库的角落设置补风口，通过模拟分析其对温度分布、有害气体浓度、能耗和舒适度的影响。