基于大涡模拟和线性规划的火灾重构方法研究

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (7): 1418-1425.

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基于大涡模拟和线性规划的火灾重构方法研究

姚光耀^1,2, 杨培中^1,2, 谈迅³

1.上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240;
2.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;
3.上海市消防局,上海 200051

收稿日期:2014-06-17 修回日期:2014-09-18 出版日期:2015-07-08 发布日期:2020-07-31
作者简介:姚光耀(1990-),男,江苏徐州人,硕士,研究方向为火灾数值模拟等;杨培中(1971-),男,安徽贵池人,博士,副教授,研究方向为CAD、建模技术、实体造型、火灾数值模拟与数值计算。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(11272214; 61073088)

Fire Reconstruction Method Based on LES and Linear Programming

Yao Guangyao^1,2, Yang Peizhong^1,2, Tan Xun³

1. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
2. State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
3. Shanghai Fire Bureau, Shanghai 200051, China

Received:2014-06-17 Revised:2014-09-18 Online:2015-07-08 Published:2020-07-31

摘要/Abstract

摘要： 提出了基于大涡模拟和线性规划法的火灾事故重构方法。该方法运用大涡模拟对火灾事故进行数值模拟,在模拟中把所有变量划分为大尺度量和小尺度量,对大尺度量进行直接模拟而对小尺度量采用亚格子模型进行模拟,有效提高模拟的精度;同时运用线性规划法将参数关系局部线性化来求解优化问题,提高了模拟的效率。将该方法应用于上海市某农贸批发市场火灾事故的数值重构,并进行火势与烟气的模拟分析。模拟结果与现场勘测结果较为吻合,验证了该方法的可行性。

关键词: 大涡模拟, 线性规划, 数值模拟, 火灾重构, 火灾动力学仿真

Abstract: A method based on LES and linear programming was proposed for the numerical construction of fire accident. In the simulation with LES method, all the quantities were decomposed into large-scale components and small-scale components. For large-scale components, the direct simulation method was used. For small-scale components, the subgrid model was used. The LES method could improve the simulation accuracy. In the linear programming method, the parameters were locally linearized to solve the optimization problem. It could improve the simulation efficiency. The method was applied to the numerical reconstruction of a wholesale market fire in Shanghai. The spread of fire and smoke was analyzed. The simulation results agree well with the fire reconnaissance data, which validates the proposed method.

Key words: LES, linear programming, numerical simulation, fire construction, Fire Dynamics Simulator

中图分类号:

TP391.9

姚光耀, 杨培中, 谈迅. 基于大涡模拟和线性规划的火灾重构方法研究[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(7): 1418-1425.

Yao Guangyao, Yang Peizhong, Tan Xun. Fire Reconstruction Method Based on LES and Linear Programming[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(7): 1418-1425.

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基于大涡模拟和线性规划的火灾重构方法研究

Fire Reconstruction Method Based on LES and Linear Programming

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