CFD (numeryczna mechanika płynów)to dział mechaniki płynów wykorzystujący metody numeryczne do określaniaprzepływów płynu. Obecnie jest to najpopularniejsze narzędzie inżynierskiewykorzystywane przy projektowaniu wszelkiego rodzaju urządzeń przemysłowych jaki instalacji budynkowych. Bardzo często wykorzystuje się wyniki oparte osymulacje CFD również w projektach naukowych.  Na podstawie rozwiązań wynikających zsymulacji numerycznych projektuje się urządzenia przemysłowe i optymalizujeprocesy produkcyjne. W szeroko pojmowanej inżynierii bezpieczeństwa pożarowego,symulacje CFD wykorzystuje się do prognozowania warunków ewakuacji podczaspożaru poprzez weryfikację poziomu widzialności, temperatury, czy zawartościtlenku węgla w powietrzu, czy analizy odporności danych materiałów budowlanychpodczas pożaru.

CFD opisuje ruch płynu na podstawie rozwiązań układu równań różniczkowych cząstkowych Naviera-Stokesa. Wykorzystują one zasady zachowania masy, pędu i energii.  Numeryczne rozwiązania cząstkowych równań różniczkowych opisujących przepływ pozwala na przybliżone wyznaczenie rozkładu prędkości, ciśnienia, temperatury i pozostałych parametrów w przepływie. Współczesne programy CFD pozwalają na rozwiązywanie przepływó w z uwzględnieniem lepkości i ściśliwości, przepływów wielofazowych, przepływów w których występują reakcje chemiczne lub procesy spalania, przepływów przez struktury porowate, oraz przepływów w których czynnik jest płynem newtonowskim lub nienewtonowskim. Istnieje także możliwość symulowania interakcji płyn-ciało stałe. Większość współczesnych programów CFD bazuje na równaniach Naviera-Stokesa (równanie zachowania masy, pędu i energii dla płynu) i dyskretyzuje je za pomocą metody objętości skończonych, metody elementów skończonych lub metody różnic skończonych.

Do przeprowadzenia szczegółowych analiz stosujesię program komputerowy Fire Dynamic Simulator, który został opracowany przez amerykański instytut naukowo-badawczy NIST (National Institute ofStandards and Technology). Program jest znany oraz stosowany w środowisku inżynierów, pracowników i studentów wyższych uczelni technicznych na całym świecie, zajmujących się nowoczesną inżynierią bezpieczeństwa pożarowego. Aplikacja wykorzystuje metody obliczeniowe numerycznej mechaniki płynów CFD. Model CFD zastosowany w programie FDS pozwala badać rozwój pożaru w złożonych geometriach. CFD opisuje ruch płynu na podstawie rozwiązań układu równań różniczkowych cząstkowych Naviera-Stokesa. Wykorzystują one zasady zachowania masy, pędu i energii. FDS jest narzędziem przeznaczonym do szczegółowej analizy zagrożeń pożarowych i rozwiązywania problemów związanych z inżynierią bezpieczeństwa pożarowego. Zapewnia tym samym możliwość poznania dynamiki zjawiska pożaru oraz zachodzących tam procesów spalania. Program ten, w zakresie zagadnień związanych z bezpieczeństwem pożarowym, można stosować do modelowania transportu ciepła i produktów spalania powstałych na skutek pożaru, wymiany ciepła poprzez promieniowanie i konwekcję, pirolizy, rozprzestrzenianiasię płomieni oraz rozwoju pożaru, aktywacji tryskaczy oraz czujek dymu i ciepła, czy też oddziaływania kropli wody na płomień. Program FDS wykorzystuje technikę LES oraz, po wprowadzeniu odpowiednio gęstej siatki obliczeniowej, bezpośrednią symulację numeryczną (DNS). Model LES uwzględnia wiry o wielkości porównywalnej z wielkością komórek siatki. Metoda ta w ostatnich latach jest intensywnie rozwijana, ponieważ stanowi kompromis pomiędzy dokładnością odwzorowania dynamiki pożaru, a dostępnymi obecnie możliwościami obliczeniowymi. W celu ułatwienia pracy w środowisku FDS i tworzenia w jak najkrótszym czasie jak najdokładniejszych modeli komputerowych na rynku pojawiło się wiele rozwiązań pozwalających na graficzne wprowadzanie danych. Pozwala to na pracę w programie osobom niewyszkolonym w pracy w bezpośrednim środowisku CFD. Unika się również w ten sposób błędów przy tworzeniu modeli, gdyż obecny podgląd pozwalana na dostrzeganie natychmiast grubych błędów. Jednym z dostępnych programów jest PyroSim.

Przeprowadzenie symulacji CFD pożaru w danym budynku na etapie projektowym pozwala:
- określić potrzebny czas na ewakuację,
- zweryfikować skuteczność działania systemu wentylacji pożarowej,
- wyznaczyć minimalne wymagania dla konstrukcji budynku.
‍
Dzięki Smoke & Fire możliwe jest zweryfikowanie wszystkich wskazanych parametrów przed rozpoczęciem budowy, co pozwala oszczędzić czas i przede wszystkim pieniądze. Wykonujemy symulacje rozwoju pożaru oraz czasu ewakuacji najbardziej skomplikowanych obiektów.

‍

Symulacje rozwoju pożaru wykonywane są najczęściej:
- dla garaży podziemnych celem weryfikacji skuteczności systemu wentylacji pożarowej oraz minimalnych parametrów odporności ogniowej wentylatorów,
- dla klatek schodowych celem weryfikacji skuteczności systemu oddymiania,

Po etapie realizacji wykonujemy również próby z wykorzystaniem ciepłego dymu, które potwierdzają skuteczność symulowanych założeń.