7.3 计算机模型

7.3.1 原理
    对于探测和灭火过程中复杂而又相互影响的工作机理，可采用近似模拟真实物理或化学现象的多组微分方程作为计算机模型，通过计算机软件进行数值模拟，获得更为精确的分析结果。
7.3.2 区域模型
    区域模型采用一组简化的微分方程对人为划分并经过试验验证的流体区域（如烟羽流、顶棚热烟层、从封闭区域开口处的流出物等）进行模拟分析。在典型的两层分区模型中，通常假设顶棚热烟层分布均匀，这导致对热烟层平均流动特性的计算不能精确反映顶棚处探测器和灭火装置的实际情况。为了纠正该模型的这一缺点，需要引入一个顶棚射流区域，通过使用适当的极限值和探测响应参数（见6.1）来预测探测器或灭火装置的动作时间。
    目前，由于经验数据间的相关性仍然在研究过程中，使用区域模型来处理火灾与灭火系统间的关系还有困难。使用区域模型时一般将喷淋与火灾之间的相互影响限定于某一范围内，或者只考虑喷淋作用下火灾燃烧速率的变化，或者只考虑喷淋对流场的影响或流场对喷淋的影响。
7.3.3 场模型
    场模型使用计算流体力学（CFD）方法将分区或房间划分为大量的微元，然后对每个微元采用质量、动量和能量守恒方程进行数值分析。这一技术对计算机内存和处理器速度有较高要求，需要一定技巧来建立场景边界和初始条件。
    场模型已经成功地运用于计算封闭区域内的烟气流动，此类模型可以模拟许多复杂区域在设定温度特性条件下的烟气运动情况。尽管场模型能够模拟出探测器附近的烟气浓度，但并不能获得实际的探测器响应时间。目前，在计算中用到了探测器响应与烟气特性的相互关系，但在运用到探测系统设计时，这些CFD计算结果缺乏详细的实验认可。
    采用CFD和微粒跟踪算法的场模型可用于模拟喷淋与火灾间的相互影响，从而预测ADD和降温作用对火场烟气流动的影响。这一技术要求将喷头状态（最初的水滴量分布以及喷头附近的速度矢量分布）作为计算输入，但由于获取上述喷头参数较为困难，再加上使用场模型需要进行海量的模拟计算，因此这种方法并没有作为常规方法使用，而且除个别案例外，这种方法的计算结果也并未得到可靠证实。