Jag har tidigare talat varmt om SPREAD_RATE. Här kommer en fin ekvation för att gå från tillväxthastigheten a (kW/s2) till spread_rate (m/s):

"Smokeview and the companion program FDS is intended for use only by those competent in the fields of fluid dynamics, thermodynamics, combustion, and heat transfer, and is intended only to supplement the informed judgment of the qualified user. These software packages may or may not have predictive capability when applied to a specific set of factual circumstances.  Lack of accurate predictions could lead to erroneous conclusions with regard to fire safety.  All results should be evaluated by an informed user."

Detta är den s.k. disclaimern som NIST lämnar när Smokeview startas. Och efter att ha följt FDS diskussionsforum under några månader så befarar jag att det inte är så många användare som reflekterar över vad som står i varningstexten. Tyvärr är det också baksidan med att ha ett program med fri och öppen källkod. Jag tycker alltid det är bedrövligt när det känns som om användare av FDS överhuvudtaget inte har någon aning om vad de gör. Nedan har jag samlat länkarna till några av de värsta diskussionerna där man verkligen undrar hur det står till…

soot_yield of smoke
Användaren vill modellera bilbrand med soot_yield 0.01 g/g (dvs trä) och undrar om 2 m sikt är ett problem.

fats vaporization
Denna användare undrar över förångningsvärme för fett eftersom han ska simulera en brand inne i en imkanal från ett kök som inte har rengjorts på en lång tid.

Is it possible to…estimate the soot production (kg/s) based on HRR?
Det är frågor som denna som får en att undra hur många som använder FDS som överhuvudtaget inte ens har läst någon form av brandkemi eller branddynamik. Se upp för färgglada bilder!

decimal digits
Nu snackar vi om detaljer. Kan inte FDS ge mer än tre decimalers noggrannhet?

Det finns massor mer att läsa. Se till att du prenumerar på en daglig sammanfattning av diskussionsgruppen. Det kommer faktiskt ut en hel del vettigt där också…

Det är inte mycket som NIST begär för att vi ska få arbeta helt gratis med FDS. Men, nu har det kommit ut en uppmaning av Kevin McGrattan att vi alla som använder deras program ska skicka iväg två brev för att visa vem vi är och att vi finns. Se nedan:

I would like everyone to send two letters, one to each of the following individuals:

Anthony Hamins
Chief, Fire Research Division
Building and Fire Research Laboratory
Mail Stop 8660
National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899-8660 USA

Eva Häkkä-Rönnholm
Vice President, R&D, Materials and Building VTT Technical Research Centre of Finland P.O.Box 1000
FI-02044 VTT
Finland

The letters are intended to give us a better idea of who the FDS/Smokeview user community is. The letter need only contain a brief description of who you are, and what you do with FDS and Smokeview (and those of you who use the NIST zone model CFAST or the VTT Evacuation model, please add a brief note to your letter). Letterhead from your organization is useful in pointing out what type of organizations use the model, so that we can better direct our research efforts. If you work for a larger organization with multiple model users, please provide at least one letter per regional office, with an indication of how many users are in that office, and what the general application is.

NIST publicerar ganska frekvent uppdateringar av FDS. För det mesta rör det sig om underhållsåtgärder när de har rättat till ett gäng buggar rapporterade via ”Issue tracker”. I början av månaden släpptes FDS v. 5.1.2 som du hittar här. Jobbar du med Pyrosim kan ska du se till att kopiera de nya FDS-filerna till C:*PyroSim 2007fds. Då säkerställer du att du jobbar med de senaste programversionerna även då du kör Pyrosim.

Idag har jag hittat och rapporterat min första bugg till FDS ”Issue tracker”. Jag försökte modellera en brand med ’spread_rate’ på en VENT som skulle starta på en viss tidpunkt. Problemet jag hittade var att kontrollfunktionen i FDS5 på något sätt ignorerar ’spread_rate’-funktionen och låter hela ytan brinna med en gång, se figuren nedan.



I och med lanseringen av FDS5 har NIST ett helt nytt forum för att rapportera problem samt för att diskutera modellen. Via ”Issue tracker” har mitt ärende fått nr 239 och blivit accepterat som en defekt i koden. Nu ska det bli kul att se vad som händer.

Det blir en hel del om FDS just nu. Jag är inne i en beräkningsintensiv period och har blivit riktigt bekant med FDS5. Det känns lite ”svårt” i början eftersom nyheterna i indataformatet är ganska omfattande. Utan Pyrosim hade det inte varit lika enkelt. Tidigare i veckan skrev jag om mina upptäckter när det gäller materialindata. Nu har jag fått fram riktigt bra information så att jag kan uttrycka värmeledning och värmekapacitet som en funktion av temperaturen för både betong och gips.

Gips är ett särskilt intressant material eftersom det under upphettning frigör kristalliserat vatten vid två tillfällen kring 100 C och kring 200 C. När vatten avges ökar gipsskivans värmekapacitet mer än 20-50 ggr eftersom det krävs stora mängder energi att frigöra vattnet. Både gips och betong har en värmeledningsförmågan som minskar efterhand som materialen hettas upp. Om du inte tar hänsyn till detta i din beräkning kommer du att leda ut alldeles för mycket värme i konstruktionen vilket självklart har en direkt påverkan på brandgaslagrets temperatur och även dess lyftkraft. I figuren nedan visas hur temperaturen som en funktion av djupet i en betongplatta.

Den grå grafen är baserad på FDS ”standardvärde” för betong medan den svarta grafen har en värmeledning som varierar med temperaturen. Skillnaden blir ganska påtaglig. Exempelvis når överskattas djupet på 500 C isotermen med c:a 5 cm givet en yttemperatur på 1000 C.

I och med att NIST medvetet valt att lyfta bort sin databas ur FDS5 och det numera är upp till användaren att ta fram dokumenterade och lämpliga materialdata så har jag reviderat de indataparametrar som fanns med i FDS4, innan jag skrev om dem för att passa FDS5. Hitintills har jag jobbat med gips och mineralull. Lite skrämmande blev det! De värden som anges i database4.data för FDS4 för ”gypsum plaster board” är för gips (som kan sprutas på en konstruktion för att skydda den…) och inte för gipsskivor.



De största skillnaden är att denisteten skiljer sig avsevärt. Ett större värde på denisteten gör att värmeledningen in i väggen ökar och därmed blir brandgasernas temperatur lägre. Samma sak gäller för ”fibre insulating board”, som inte alls är det samma som minerallullsmattor. En vanlig referens är Karlssons & Quintieres ”Enclosure Fire Dynamics”. I deras Tabell 6.1 redovisas typsiak värden för några vanliga byggmaterial. Jag vill passa på och varna för tabellen och tycker att du snarare bör besöka exempelvis Gyproc och Paroc för att finna relevant information om de material som din byggnad består av.

Det kan bli hur förvirrande som helst när det gäller processorer. Duo core, quad core, etc. – vad betyder vad och framförallt. Hur ska processorkraftgen utnyttjas maximalt när man kör FDS i parallellversion. Jag gjorde nyss en enkel test med två av mina 2.13GHZ Intel duo core datorer för att försöka dra några slutsatser hur processorer med två kärnor arbetar. Med vanliga fds5.exe tog det 700 s för en dator att köra simuleringen. Jag kunde dessutom köra två simuleringar samtidigt på datorn utan att effektiviteten försämrades särskilt mycket. Sedan valde jag att dela upp beräkningen i två domäner och köra fds5_mpi.exe fortfarande bara med en dator. Beräkningstiden gick då från 700 s till 400 s, en rejäl skillnad. Snabbast gick det dock om jag delade upp domänerna på var sin dator och lät dem kommunicera via MPICH2. Nu tog beräkningen endast 300 s!



Slutsatsen av min lilla studie är att alla datorer som har fler än en kärna (duo/quad core) måste köras  i parallelläge med fds5_mpi.exe för att utnyttja datorkapaciteten till fullo. Ju fler domäner du har desto nogrannare måste du göra din kvalitetskontroll av beräkningen och se till att du inte får några onormala förhållanden i gränserna mellan domänerna.

PyroSim 2007 finns nu att ladda ner och testa. Thunderhead Engineering planerar att släppa en skarp version i slutet av månaden. Pyrosim 2007 jobar med FDS5 och har förmågan att konvertera gamla FDS4-filer till FDS5-format. I Pyrosim 2007 kan du också köra med flera processorer och tidigare saknade funktioner från FDS som ’smoke layer height’ och ’extra species’ har nu arbetats in i programmet. För mer info gå till hemsidan för Pyrosim 2007.