Kategoriarkiv: Fire Dynamics Simulator (FDS)

Rapport från ”Fire Computer Modeling” i Santander, Spanien

Workshopen var bra! Bäst var den inledande föreläsningen av Prof. Arnaud Trouvé som pratade om ”Challenges in CFD Modelign of Large-scale Pool Fires”. Han tog upp flera aspekter där FDS inte riktigt kan mäta sig med experimentiella erfarenheter. Ett problem berör FDS modell för sotproduktion, vilken i FDS är direkt proportionerlig med massavbrinningen. Detta är en förenkling som fungerar alldeles utmärkt för välventilerade flammor. Problemet med stora bränder är att dessa flammor inte är välventilerade. När Q* går ner mot riktigt låga värden (flammans diameter är större än dess längd) så blir det problem med syre tillförsel vilket öar sotbildningen rejält. Riktigt stora polbränder kan ha en sotbildningn motsvarande 15% av avbrunnen massa, vilket är lågt från de värden som anges i litteraturen (för välventilerade flammor).

Det fanns fler bra presentationer. Rein från University of Edinburgh pratade om ”On the Design Fire for Non-Conventional Structures” där han med hjälp av CFD-simulering försökt fastställa hur byggnader som inte faller inom ramarna för Eurocodes giltighetsområde (< 500 m2 yta, < 4 m i tak, inga taköppningar och värmeledningsegenskaper motsvarande betong). Denna fråga är mycket het även i Sverige just, inte minst med tanke på Johan Lundins debattartikel i Sirenen. Fleischmann från Nya Zealand pratade om ”Why FDS is not ready for Specific Design Fire Predictions”, vilket gav mig en hel del funderingar kring hur vi använder modellen, framförallt på vilket sätt som vi representerar själva branden.

Judith Shultz från Holmes Fire & Safety i Auckland redovisade ”Parameters Influencing the Flame and PLume Temperatures in FDS”. Hennes arbetet kommer att underlätta valen av HRRPUA, spread_rate, TAU_Q, brandarea och gridstorlek framöver. Värt att notera är att hennes parametrar på cellstorlek i studien varierade mellan 0,1 och 0,2 m för bränder på 5 resp. 10 MW. Hennes rekommenderade värde på R* ligger i intervallet 0.05 till 0.07.

Att jobba med FDS kan tyckas vara enkelt. Men, färgbilderna missleder dig ofta. Vill du försäkra dig om att ditt resultat blir trovärdigt måste du följa en viss kvalitetssäkringsrutin, både innan simuleringen och i utvärderingen av resultatet. Jag kan erbjuda er utbildning och konsultation i FDS. Kolla in mitt erbjudande här!

PS / Vill du ha en sammanfattning av konferensen med viktiga slutsatser för dig som kommer i kontakt med FDS, antingen som utförare, granskare eller projektledare så kontakta mig… / DS

Dags för ”Advanced Research Workshop on Fire Computer Modeling”

Jag har tidigare skrivit om ”Advanced Research Workshop on Fire Computer Modeling” i Santander. Då trodde jag ínte att det skulle bli någon resa, men efter att hittat ett alternativ med flyg till Bilbao och hyrbil de sista 10 milen blev restiden hyfsad. Det ska bli kul att åka, + 20 C och sol gör ju ingen ledsen… Känner du för att veta mer om konferensen kan du ladda ner abstracts här. Det går även att följa konferensen online. Kolla in arrangörernas hemsida för mer info.

Kristianstad arena

Jag bistår för närvarande WSP med en beräkning i FDS av brand i Kristianstads nya arena. Min uppgift är att titta på scenarier relaterade till de tillfällen då arenan fylls med utställare i samband med mässor.



Jag har tagit fram en dimensionerande brand, vilken har sin bas i NIST:s eldning av en ”two panel workstation”, vilken sedan sprids vidare efterhand som brandens effektutveckling ger en infallande strålning som överstiger 20 kW/m2. Nu ska branden anpassas till FDS-format och optimeras så att flamman representeras korrekt, samtdigt som gridstorleken blir så ”liten” som möjligt. Inte en helt enkel uppgift när HRRPUA är så lågt som 200 kW/m2.

FDS5!

FDS5 är här! Efter drygt 18 månaders fortsatt utvecklingsarbete har NIST släppt den officiella versionen av FDS5. Den nya versionen bjuder på en hel del nyheter, bland annat en förfinad förbränningsmodell med bättre beräknig av effektutveckling och släckmedelspåverkan. Vidare har NIST ändrat hur material beskrivs, hantering av databaser, sprinkler mm. Observera att det inte går att köra en indatafil gjord för FDS4 i FDS5 utan att den modifieras. För er som använder Pyrosim finns en uppdatering att hämta här.

REAC ID i FDS

Visste du att val av bränsle har stor betydelse för hur sikten försämras och hur brandgaser sprids, även om sotproduktionen (soot_yield) är densamma?

I FDS har du möjlighet att själv ange olika förbränningsparametrar under REAC ID. Bränslet molekylvikt (MW_FUEL), antal syre-, koldioxid- och vattenmolekyler (NU_O2, NU_CO2 & NU_H2O) etc. kan specificeras av användaren. Det är i huvudsak värdet på NU_O2 som styr massavbrinningen och därmed sotproduktionen. Ofta använder vi oss av trä som bränsle, men vi modifierar t.ex. soot_yield för att blanda in lite sotiga plastmaterial. Detta är inte helt bra. Trä kräver till skillnad från plats 50% mindre syre för att förbränna 1 mol. Därför får du en massavbrinning som är alldeles för hög i förhållande till det sotproduktion som anges. I figurerna nedan visas skillnaden i spridning och koncentration av brandgaser för trä och polystyren, med samma sotproduktion.

wood_360.jpg

Förbränningsegenskaper för trä

ps_360.jpg

Förbränningsegenskaper för polystyren

Skillnade är ganska påtaglig och jag rekommenderar dig att visa försiktighet innan du går in och ändrar parametrarna i REAC ID.

Advanced Research Workshop on Fire Computer Modeling

Igår gick det ut information om en workshop i Santander (Spanien) om ”Fire Computer Modeling”. I programmet hittar du presentationer som ”Why FDS is not ready for specific design fire predictions” och flera andra som fokuserar på problem, möjligheter och erfarenheter med CFD-modellering. Synd att konferensen hålls på ett så pass otillgänglig plats. Minst 6 h resa från Köpenhamn är inte rimligt inom Europa! Mer information hittar du här.

182 teraflops

Läste i Ny Teknik (nr 24) att FRA köper en ny superdator som mäktar med hela 182 Teraflops. Sjukt mycket med andra ord. En flop är en flyttalsoperation och Tflops är ett sätt att mäta en dators beräkningskapacitet. Jag passade på att testa mina egna beräkningsdatorer med ett Linpack Benchmark och noterade följande resultat:

  • Perelman,  320 Mflops
  • Euler och Newton, 400 Mflops vardera

Min sammanlagda beräkningskraft är kring 1 Gflops, dvs 1/200 000 av den dator som FRA köper in. Tänk om FDS hade gått att köra där! Jag skulle gissa på en beräkningstid på 2 s för en halvtimmes simulering av en grid med 2 miljoner celler. Sjukt imponerande, kanske dags att uppgradera…

FDS 5 Beta har släppts

Det har gått drygt ett år sedan NIST släppte sin senaste uppdatering av FDS (v 4.07) och nyss meddelade McGrattan att FDS 5 Beta finns tillgänglig. Som jag har skrivit tidigare är NIST intresserade av att få hjälp med validering och verfiering. De har därför bestämt sig för att använda plattformen SourceForge för den fortsatta utvecklingen av programmet.

Här hittar du det senaste utskicket från NIST där de beskriver hur du kommer över en testversion och vad du kan göra för att hjälpa dem.