三氟甲烷气体灭火系统是以三氟甲烷为灭火剂的哈龙替代灭火系统,其综合性能良好,是哈龙替代品中最优者之一。但由于三氟甲烷灭火剂自身性质的特殊性,其在管网中的行为非常复杂,只通过实验很难直观形象地把握其运行规律。计算流体动力学(简称CFD)通过计算机数值计算和图像显示的方法,在时间和空间上定量描述流场的数值解,从而达到对物理问题研究的目的,这就为三氟甲烷灭火系统的模拟计算创造了有利的条件,提供了一种重要的手段。本文首先通过对已有实验研究获得的数据和曲线进行分析和计算,结合流体力学、化工热力学、两相流、物理化学、相变等学科的基础理论,研究三氟甲烷灭火剂在储存和喷放过程中压力、密度和温度的变化过程和相态变化过程,为数值模拟过程的参数设置提供理论依据。然后,利用CFD商用软件FLUENT进行三氟甲烷灭火系统模拟方法的研究。由于FLUENT提供的计算模型对问题的适应性、模拟的精细程度、对计算机的能力要求及应用的经验方面各有千秋,所以必须慎重选择,在没有任何前人经验可以参考的情况下,本文探索性的建立了两种模拟方法,最后比较两种方法的模拟结果与实际的符合程度,得出适合三氟甲烷灭火系统的模拟方法。最后,在建立好模拟方法之后,用该方法对不同长度的直管和不同管径的弯管做了压力损失模拟,用于校正推导出的公式,最后获得校正后的三氟甲烷灭火系统压力损失计算公式。本文首次将CFD模拟用于三氟甲烷灭火系统研究,代替成本巨大的实验研究,并在此基础上获得了更加准确的压力损失计算公式,对三氟甲烷灭火系统的设计和行业设计规范的制定有一定的参考价值,促进三氟甲烷灭火系统在国内的应用。