FLACS-CFD 爆炸模拟仿真软件简介

挪威 Gexcon 公司开发的三维计算流体力学（CFD) 软件 FLACS 是全球领先的火灾爆炸风险评估软件。作为全球爆炸模拟仿真领域的行业标准，FLACS 在石油天然气、化工、核电、政府科研机构等行业得到广泛应用。FLACS 经过了大量试验数据的验证，模拟结果精确可靠。FLACS 软件受到美国联邦法规条款 49 CFR 193.2059 和挪威石油技术法规与标准 NORSOK Z-013 等众多国际标准的广泛认可，例如 FLACS 是目前，唯一的，在美国获得批准的，可以用于陆上 LNG 设施选址过程中所要求的全部 LNG 蒸汽扩散场景模拟的 CFD 软件。

FLACS 模拟硝酸铵爆炸威力：

FLACS 是一个全面的、易于使用的 3D 建模软件工具，用于分散和爆炸的影响分析，是针对所有典型的易燃和有毒物质排放的解决方案。它广泛用于石油和天然气及过程工业，也越来越多的用于核工业，以及粉尘爆炸的潜力分析和许多其他领域的设施。CFD 过程全部采用 3D 建模，可以更准确的预测后果，并减轻限制和拥塞真实的几何体的影响。更好的获取更高精确度的结果，不仅有助于提高安全性的真实水平，也可以让设计人员能够选择真正有效的设计方案和缓解措施，从而提高安全性和成本效益的。

1. 计算模块

• CASD 和 FLOWVIS

用于设置场景（CASD）和结果后处理（FLOWVIS）的高性能图形用户界面使 FLACS-CFD 明显快于其他 CFD 工具。用户可以轻松地从大量格式导入 CAD，并以高质量的 3D 输出方式查看结果。

• FLACS-GasEx（爆炸模块）和 FLACS-Dispersion（扩散模块）

这些模块构成了 FLACS-CFD 的核心，广泛用于理解复杂和大规模工业环境中爆炸的后果。它们允许用户模拟气体 / 蒸汽的释放和扩散，并模拟爆炸，以支持风险评估和设计过程。

• FLACS-Hydrogen：氢气模块

• FLACS-DustEx：粉尘模块

• FLACS-Fire：火灾模块

• FLACS-Blast：固体爆炸模块

• FLACS-Risk：风险模块

2. 模块简介

2.1 FLACS 扩散模块（FLACS-Dispersion）

FLACS 扩散模块是 FLACS 软件包的子模块之一，可进行通风及扩散模拟。FLACS 引入了分布式孔隙度的概念，因此即使模拟障碍物密集的工艺区域中的泄漏场景时，也能保持计算结果的精确性。扩散模块可准确地计算出有毒、可燃气云的扩散结果，该结果非常适用于作为计算爆炸云体积和爆炸风险评估的输入条件。该模块对需要使用成熟并经过验证的扩散模拟工具来有效地表现真实障碍物拥塞程度的客户十分适用。

功能包括：

1. CAD 几何模型导入
2. 各种气体（种类超过 10 种并且接受用户自定义）和这些气体成分的混合
3. 风边界条件和风速
4. 高效的前处理，合理的仿真时间
5. 输出气体云到爆炸仿真运算（FLACS）
6. 气云体积实时变化和通过数据去预测瞬间点燃概率
7. 局部气体浓度和累积的气体云体积估计
8. 各种变量的二维和三维图形输出
9. 后处理端自动生成视频等

2.2 FLACS 爆炸模块（FLACS-GasEx）

FLACS 爆炸模块是 FLACS 软件包的子模块之一，可进行爆炸模拟。FLACS 爆炸模块在气体爆炸领域与其它同类软件相比具有更广泛的功能和适用性。爆炸模块可导入 CFD 软件（如 FLACS）模拟的扩散蒸气云，也可手工定义不同浓度和组分的蒸气云。同时还能设置爆炸减缓措施，如启用水喷淋系统、惰性气体稀释、在空气中增加或减少氧气浓度等，从而有效评估爆炸影响后果。

功能包括：

1. CAD 几何模型导入
2. 导入扩散气云（FLACS 和 Fluent 的 CFD 软件）
3. 高效的前处理和仿真时间
4. 各种气体（超过 10 种类型且用户可自定义）和这些气体成分的混合
5. 不同混合浓度的气体云
6. 水喷淋系统启用和惰性气体稀释的效果
7. 在空气中增加氧气浓度的效果
8. 非标准温度和初始压强
9. 初始湍流
10. 防爆挡板和简单墙失效
11. 爆炸过程中的冲击波传播
12. 局部压强和平均墙体压强（以及其它变量）
13. 各种变量的二维和三维图形输出
14. 后处理端自动生成视频等

2.3 FLACS 氢气模块（FLACS-Hydrogen）

FLACS 氢气模块是 FLACS 软件包的子模块之一，能够模拟氢气（或混合气体主要成分为氢气）扩散和爆炸。该模块在对使用氢气作为能源的工厂进行风险评估时十分有效，如核电厂、化工厂、合成气厂（天然气液化流程）和微处理器厂（依照客户要求也可模拟硅烷）。使用 FLACS 氢气模块可以评估泄漏场景是否会产生可燃气云，并计算出该气云所产生的风险。大量试验验证证明了 FLACS 在模拟氢安全问题方面的能力。

功能包括：

1. 手工建模或 CAD 几何模型导入
2. 高效的预处理，合理的仿真时间
3. 主要成分为氢气的混合气体泄漏造成的扩散
4. 气体云爆炸
5. 不同位置和墙壁的压力曲线（平均）
6. 有惯性的减压板可以代表毁坏的墙体
7. 各种变量的二维和三维图形输出（火焰和最大压强）
8. 后处理端自动生成视频等

下图模拟加氢气站内亲戚喷射泄漏，显示亲戚浓度的分布。