{"id":338,"date":"2023-09-04T11:03:01","date_gmt":"2023-09-04T11:03:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/?p=338"},"modified":"2023-09-04T11:11:43","modified_gmt":"2023-09-04T11:11:43","slug":"fire-dynamics-simulator-fds-come-funziona-realmente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/index.php\/2023\/09\/04\/fire-dynamics-simulator-fds-come-funziona-realmente\/","title":{"rendered":"Fire Dynamics Simulator (FDS): come funziona realmente"},"content":{"rendered":"\n<p>Accediamo al mondo tecnico di <strong>Fire Dynamics Simulator (FDS),<\/strong> uno strumento cruciale per la comprensione e la prevenzione degli incendi. FDS \u00e8 stato creato da un gruppo ristretto di persone con l&#8217;obiettivo di simulare gli effetti degli incendi all\u2019interno di ambienti e di calcolare le grandezze fisiche essenziali, come la velocit\u00e0 dell\u2019aria, la pressione, la temperatura e la potenza termica.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Il modello matematico: Large Eddy Simulation (LES)<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il nucleo di FDS \u00e8 costituito dal modello matematico<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Large_eddy_simulation\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"> <strong>Large Eddy Simulation (LES)<\/strong><\/a>, che si focalizza sulla fluidodinamica dei grandi vortici all\u2019interno degli scenari di incendio. \u00c8 importante notare che FDS \u00e8 progettato per simulazioni a basse velocit\u00e0 e non \u00e8 adatto per eventi di alta energia come le detonazioni.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Accessibilit\u00e0 e Open Source<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><em>FDS<\/em> \u00e8 un software <em>Open Source,<\/em> reso pubblico a febbraio del 2000, disponibile a chiunque abbia interesse nell\u2019ambito della prevenzione incendi. \u00c8 possibile scaricarlo gratuitamente dal repository su GitHub al seguente link: <a href=\"https:\/\/github.com\/firemodels\/fds\/tree\/master\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/github.com\/firemodels\/fds\/tree\/master<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Analisi del codice sorgente<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Ora, esaminiamo in dettaglio il codice sorgente di FDS.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>FORTRAN 90: Il linguaggio di scelta<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il software \u00e8 principalmente scritto in <em>FORTRAN 90, <\/em>un linguaggio di programmazione ideale per gestire formule matematiche complesse. Questa scelta consente a FDS di calcolare le equazioni di <strong><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Navier%E2%80%93Stokes_equations\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Navier-Stokes<\/a><\/strong>, fondamentali nella fluidodinamica computazionale.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Struttura del Codice<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il codice sorgente \u00e8 composto da <em>32 file scritti in FORTRAN 90<\/em>, conservati nella cartella \u201cSource\u201d del repository su GitHub. Il file principale, \u201c<strong>main.f90<\/strong>\u201d, \u00e8 il punto di inizio della compilazione e richiama funzioni e subroutine da altri file per eseguire calcoli specifici.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Analisi di \u201cmain.f90\u201d<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il codice di <em>\u201cmain.f90\u201d<\/em> inizia con la parola chiave <strong>\u201cPROGRAM FDS\u201d <\/strong>e si conclude con <strong>\u201cEND PROGRAM FDS\u201d,<\/strong> comprendendo<em> 4270 righe di codice<\/em>. La struttura \u00e8 suddivisa in due parti principali: una per la gestione dei dati di input dell\u2019utente da un file specifico e l\u2019altra per l\u2019esecuzione effettiva dei calcoli attraverso un ciclo di codice.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"950\" src=\"https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2-1024x950.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-343\" srcset=\"https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2-1024x950.jpg 1024w, https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2-300x278.jpg 300w, https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2-768x713.jpg 768w, https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2-1164x1080.jpg 1164w, https:\/\/www.fseitalia.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/fortran_FDS_2.jpg 1348w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Il cuore del software: Il ciclo principale<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il ciclo principale <em>inizia alla riga 541<\/em> e <em>termina alla riga 972<\/em>. Subroutine successive vengono richiamate dal ciclo principale per eseguire calcoli specifici. Ulteriori funzioni e subroutine sono contenute nei <em>restanti 31 file<\/em> e possono essere chiamate sia dal codice principale sia da altre parti del <strong>repository<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Compilazione e utilizzo<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Prima di utilizzare FDS, \u00e8 necessario compilare il codice. Un compilatore crea un insieme di file, tra cui l\u2019applicazione eseguibile denominata <strong>\u201cfds.exe\u201d.<\/strong> Questo programma pu\u00f2 essere avviato dall\u2019utente finale, seguito da un file di input specifico. Ad esempio, un comando da prompt del <strong>DOS <\/strong>potrebbe apparire come <strong>\u201cC:&gt;fds mia_simulazione.fds\u201d.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Nel prossimo articolo, esamineremo ulteriormente il codice per comprendere come vengono eseguiti i calcoli e come il software gestisce i risultati.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Accediamo al mondo tecnico di Fire Dynamics Simulator (FDS), uno strumento cruciale per la comprensione e la prevenzione degli incendi. 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