来流条件对叶片表面附面层转捩影响的数值模拟研究

2024-04-14

来流条件对叶片表面附面层转捩影响的数值模拟研究（共3篇）

篇1：来流条件对叶片表面附面层转捩影响的数值模拟研究

通过对二维压气机叶栅叶片表面附面层流态的数值模拟分析,研究了在不同来流马赫数和冲角下,叶片表面层流附面层向紊流附面层的转捩过程,转捩区域的大小等.归纳分析了部分来流条件对转捩过程的影响机制.结果表明:来流马赫数和冲角对转捩起始点和结束点的位置,即转捩所占区域的大小有重要影响.研究工作取得的进展不仅为进一步从机理上深刻认识来流条件对叶片表面附面层流态的`影响机理提供了一定的科学依据,而且对今后指导叶片表面附面层流态模似实验工作的开展具有重要参考价值.

作者：刘波王掩刚高丽敏作者单位：西北工业大学刊名：航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER 年，卷(期)： 14(1) 分类号：V231.3 关键词：叶片附面层流场模拟

篇2：来流条件对叶片表面附面层转捩影响的数值模拟研究

随着经济和社会的高速发展,建筑消防安全越来越引起人们的关注,尤其是紧急情况下人员的安全疏散问题[1,2]。一些建筑人员密度较大,如不能进行及时有效的疏散,容易发生拥挤和踩踏,造成大量人员的伤亡[3,4]。如何有效预防和减少火灾及其他突发事件人员伤亡,尤其是防止群死群伤事故的发生,已成为当前国内外消防安全工作的重中之重[5,6]。

建筑结构、火灾发展过程、建筑内人员行为、消防设施等成为影响人员安全疏散的关键因素[7]。本文重点研究了房间开门形式和走廊转角条件对人员疏散的影响。针对房间七种开门形式,走廊转角角度和圆角半径,通过一系列实验并采用计算机数值模拟相结合的方式进行研究,得出相应结论,为工程应用提供必要的参考。

1 实验内容与数值模拟

1.1 实验内容

为了研究房间开门形式和走廊转角条件对人员疏散规律的影响,房间开门形式设有A、B、C、D、E、F、G七种情况,房间尺寸为9m×6m,开门总宽度均为1.8m,如图1。为了便于实验的开展,且研究房间开门总宽度一定且出口出现拥堵条件下人员的疏散规律,房间面积较小,限制出口宽度,使得人员在出口处发现拥堵。走廊转角形式分为两种,一种为折角,一种为圆角,折角转角度数分别设有0°、30°、45°、60°、75°、90°五种情况;在折角转角度数为90°条件下,圆角半径设有1m、2m、3m三种情况,如图2。两段走廊的长度均为20m,宽度1.2m。每种情况,均在走廊的开始处布设一个房间,其尺寸为6m×6m,走廊末端为出口。房间人员密度分别为0.5人·m-2、1.0人·m-2、2.0人·m-2,待疏散人员年龄段为18到22周岁,男女比例为15:2。人体的垂直投影可以抽象为3个圆圈,一个大圆代表躯干,2个小圆代表肩膀,其半径为R(s)。大圆与小圆的圆心之间的距离为S,如图3。确定了R(t)、R(s)和S,则可以确定一个人的几何尺寸,实验人员平均身体尺寸如表1。

利用卷尺、粉笔、量角器等工具,按照上述房间开门形式和走廊转角条件画出建筑平面图,按所画平面图摆列道路三角锥,并用警戒带形成围护结构。待疏散人员随机均匀分布在房间内,从房间第一个人开始疏散到最后一个人员离开建筑记为疏散时间,每组疏散实验重复测试五次,实验结果取其平均值。

1.2 数值模拟

FDS(Fire Dynamics Simulator)是美国国家标准研究所建筑火灾研究实验室开发的模拟火灾中流体运动的计算流体动力学软件[8]。Evac是芬兰技术研究中心(VTT)开发的基于连续空间模型的人员疏散模拟软件。该软件可作为FDS的子程序,二者集成在一起,从而实现火灾和人员疏散模拟,因此称为FDS+Evac[9,10]。Helbing的社会力模型方法是FDS+Evac人员疏散运动的基础算法。模拟结果可以用FDS软件自带的可视化软件Smoke View进行人员疏散三维动画演示[11]。本文采用计算机数值模拟软件FDS+Evac,建立疏散模型,模拟参数设置与实验条件相同,通过数值模拟结果分析房间开门形式和走廊转角条件对人员疏散规律的影响。

2 实验与数值模拟结果及分析

2.1 房间开门形式对人员疏散规律的影响

2.1.1 实验与数值模拟结果

七种房间开门形式条件下,人员疏散时间实验与数值模拟结果如表2,图4为房间人员密度为0.5人·m-2,E开门条件下实验过程人员疏散示意图,图5为相应条件下数值模拟人员疏散示意图。

2.1.2 结果对比分析

实验结果与数值模拟表明房间开门总宽度一定,且出口出现拥堵条件下,只设置一道门,疏散效率最高。在此条件下人员在出口处的拥堵时间占人员疏散时间的重要部分,而人员步行时间占次要部分。当房间需要设置两道门时,门应尽量设置在房间的两对边墙上,这样疏散效率较高。两道门设置在房间相邻边墙上时最不利于人员疏散。当房间只有一个门,即:情况A与B,A开门形式略优B。从理论上分析,房间中心到A门疏散距离3m小于到B门4.5m的距离,且门的边界影响相似,所以影响疏散时间的因素主要为疏散距离。当房间设有两个门且分布在两对边或同一边墙上时,即:情况C与D和F与G。 C开门形式略优于D,G开门形式略优于F,原因分析同A与B。当门分布在两对边墙上时,即:情况C与D,疏散时间都优于门分布在同一边墙上,即:情况F与G。人员向两个不同方向疏散,在门口处的拥堵程度得到一定分散与缓解,疏散速度相对较快,时间较短。当房间设有两个门且分布两邻边墙上时,即:情况E,人员在靠门的一角拥堵,疏散速度慢,所用疏散时间最长。当房间人员分布和开门总宽度一定时,只开一道门疏散效率最高,更有利于人员疏散。此时,门的数量越多,门的边界作用对人员疏散速度影响越大。实验结果和模拟结果在A、B情况下差别甚微,而在C、D、E、F、G五种情况下数据差别较大,由于实验条件本身的限制,道路三角锥不够高,门的边界作用在实验当中没有很好的体现,疏散人员上身部分超出门的边界,门的疏散效率较计算机数值模拟高。

2.2 走廊转角条件对人员疏散规律的影响

2.2.1 实验与数值模拟结果

(1)折角情况

当走廊转角为折角时,不同转角角度条件下,人员疏散时间实验与数值模拟结果如表3,图6为房间人员密度为1.0人·m-2,折角角度为0°条件下实验过程人员疏散示意图,图7为相应条件下数值模拟人员疏散示意图。

(2)圆角情况

当走廊转角为90°且是圆角时,不同圆角半径条件下,人员疏散时间实验与数值模拟结果如表4,图8为房间人员密度为1.0人·m-2,折角角度为0°条件下实验过程人员疏散示意图,图9为相应条件下数值模拟人员疏散示意图。

2.2.2 结果对比分析

(1)折角情况

实验结果与数值模拟表明走廊转角对人员疏散有一定影响,人员经过转角时,转身改变原有疏散方向,且人流占有的面积会缩小,由此导致人员通过转角时速度下降。同一转角角度,人员密度增大,转角对人流的影响更为明显,当人流经过转角时,为获得更短的疏散距离,人员向道路转角内侧集中,在向内侧移动的过程中,会导致人群的拥堵,人员密度越大,拥堵现象越明显。随着走廊转角角度从0°增加到90°,疏散时间先增长然后缩短最后又增长。

(2)圆角情况

由实验数据可知采用弧形转角有利于改善转角道路的人员流动,弧形转角降低了人员通过折角的拥挤程度。人员密度较小时,圆角半径的大小对人员疏散没有显著作用,但随着人员密度的增加,圆形转角对人员拥堵有一定缓解作用,能缩短一定的人员疏散时间。而圆角半径增大到一定程度,疏散受两边走廊宽度的限制,疏散效果就越发不明显。

在折角试验中,模拟和实验都出现了疏散时间先增大后缩短最后又增大的现象,圆角试验中,通过对比,明显看到圆角对人流疏散的作用,并且在人员密度越大时,效果越明显。从实验和数值模拟数据中可知,数值模拟和实验结果两者的变化趋势趋于一致,如图10、图11。

3 结论

(1)房间开门总宽度一定且出口出现拥堵条件下,只设置一道门,疏散效率最高。当房间需要满足设置两道门时,门应尽量设置在房间的两对边墙上,这样疏散效率较高。两道门设置在房间相邻边墙上时最不利于人员疏散。

(2)走廊转角角度从0°增加到90°,疏散时间先增长然后缩短最后又增长。

(3)同条件下,圆角疏散能力优于折角。圆角半径大小对人员疏散没有显著影响。研究结果为建筑房间开门和走廊设计提供了参考依据。

(4)建议应进一步开展大空间建筑出口宽度不是限制人员疏散时间的主要因素条件下人员疏散规律的研究和当采用圆形转角时,转角角度对人员疏散规律的影响。

摘要：为了研究房间开门形式和走廊转角条件对人员疏散规律的影响,通过一系列实验并采用计算机数值模拟相结合,对比分析了不同开门形式和走廊转角条件下的人员疏散规律。结果表明:房间开门总宽度一定且出口出现拥堵条件下,只设置一道门,疏散效率最高。当房间需要满足设置两道门时,门应尽量设置在房间的两对边墙上,这样疏散效率较高。两道门设置在房间相邻边墙上时最不利于人员疏散。走廊转角角度从0°增加到90°,疏散时间先增长然后缩短最后又增长。同条件下,圆角疏散能力优于折角。圆角半径大小对人员疏散没有显著影响。研究结果为建筑房间开门形式和走廊设计提供了参考依据。

关键词：人员疏散规律,房间开门形式,走廊转角,数值模拟,FDS+Evac

参考文献

[1]任常兴,张欣,张网,等.人员密集场所突发火灾事故应急疏散能力分析[J].中国安全生产科学技术,2010,6(2):39-43REN Chang-xing,ZHANG Xin,ZHANG Wang,et al.Analysis on the emergency evacuation capabilities in fireaccidents of assembly occupancies[J].Journal of SafetyScience and Technology,2010,6(2):39-43

[2]蒋桂梅.建筑物出口条件对人员疏散的影响分析[J].计算机仿真,2010,27(6):212-229JIANG Gui-mei.Influences of building exit conditions onpedestrian evacuation[J].Computer Simulation,2010,27(6):212-229

[3]马骏驰,李杰,周锡元.道路转角对人员疏散的影响与分析[J].防灾减灾工程学报,2007,27(4):377-382MA Jun-chi,LI Jie,ZHOU Xi-yuan.The analysis of cor-ner effect on the occupant evacuation[J].Journal of Dis-aster Prevention and Mitigation Engineering,2007,27(4):377-382

[4]亓延军,陈兵,石龙,等.基于性能化设计的某大型游乐场人员疏散研究[J].中国安全生产科学技术,2010,6(1):83-86QI Yan-jun,CHEN Bing,SHI Long,et al.Study on e-vacuation of large carnie based on performancebased de-sign[J].Journal of Safety Science and Technology,2010,6(1):83-86

[5]黄希发,王科俊,张磊,等.基于个体能力差异的人员疏散微观模型研究[J].中国安全生产科学技术,2009,5(5):72-77HUANG Xi-fa,WANG Ke-jun,ZHANG Lei,et al.Study on a microscopic model of pedestrian evacuationbased on different individual capacity[J].Journal ofSafety Science and Technology,2009,5(5):72-77

[6]阎卫东,陈宝智,钟茂华.建筑物火灾时人员疏散时间模型研究关[J].中国安全生产科学技术,2006,2(2):19-23YAN Wei-dong,CHEN Bao-zhi,ZHONG Mao-hua.Re-search on time model of personnel evacuation in buildingfires[J].Journal of Safety Science and Technology,2006,2(2):19-23

[7]田娟荣,周孝清.地铁出口条件对人员疏散的影响分析[J].广州大学学报(自然科学版),2006,5(1):78-82TIAN Juan-rong,ZHOU Xiao-qing.Influences of exitconditions in subway on pedestrian evacuation[J].Jour-nal of Guangzhou University(Natural Science Edition),2006,5(1):78-82

[8]吴强.基于FDS+Evac模型的火灾中人员疏散研究[D].西安:西安建筑科技大学硕士学位论文,2009.6WU Qiang.Fire dynamics and evacuation modelbasedstudy of the fire evaluation[D].Xian:Xian University ofArchitecture and Technology,2009.6

[9]Korhonen,T,Hstikka,S,Heliovaara,S,Ehtamo,H,Mati-kainen,K.FDS+Evac:Evacuation module for fire dy-namics simulator[A].Proceedings of the 11th Interna-tional Conference on Fire Science and Engineering[C].London,UK:2007:1443-1448

[10]Korhonen T,Hstikka,S,Heliovaara,S,Ehtamo,H.FDS+Evac:Modeling Social Interactions in Fire Evacuation[A].Proceedings of the 7th International Conference onPerformanceBased Codes and Fire Safety Design Methods[C].MD,USA:2008:241-250

篇3：来流条件对叶片表面附面层转捩影响的数值模拟研究

1 火灾热释放速率的设定

火灾模拟是进行火灾危险性分析与危害性研究的重要手段。为准确反映火灾发展过程,数值模拟中需合理设定火灾热释放速率的大小及热释放速率随时间的变化情况。目前,模拟采用的热释放速率设定方式较多,如火灾试验数据,采用特征火灾曲线如稳态火灾模型、t2火灾模型、t2-稳态火灾模型、分段平均方法、分段线性方法、参考相关资料与技术标准等。概括起来,模拟中热释放速率的设定方法主要为两类:一类是在可燃物表面直接设定热释放速率,另一类是根据设定可燃物的实际情况自动计算生成热释放速率。第一类方法应用相对简单,其中,稳态火灾模型与t2火灾模型是模拟中的常用方法。第二类方法使用相对复杂,需设置每种可燃物的热物理属性和热解参数,让其根据接受的热量产生热解和燃烧,这种情况下可燃物的燃烧速率取决于燃料周围的热环境所提供的热量,可燃气体由热解计算产生,这种方法在FDS模拟中称为复杂热解模型。

2 FDS模拟分析

2.1 模拟场景与方案

模拟房间为宾馆客房,开间尺寸3.6 m,进深尺寸4.5m,高度3.0m,房间内纵墙设有一个门,尺寸为1m×2m,外纵墙设有一个窗口;火源设置于房间中间部位的地板上,尺寸为1m×1m×1m,火源功率按稳态火取6 MW;网格尺寸采用0.1m×0.1m×0.1m;模拟时间为200s。在模拟时间内,房间门设置为关闭状态,相当于模拟单通风口房间的火灾。

利用上述场景模拟分析通风条件变化对火灾热释放速率的影响,模拟具体方案如下。

2.1.1 改变通风口尺寸

第一组模拟:在纵向外墙中心部位设置正方形通风口,边长分别为0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8m,对应面积分别为0.16、0.64、1.44、2.56、4.00、5.76、7.84m2,共模拟7种情况。

第二组模拟:采用矩形通风口,通风口下沿距地面高度0.8m不变,将宽度分别固定为1.0、2.0m,高度分别取1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0m;之后,再将高度分别固定为1.0、2.0m,宽度分别取1.2、1.4、1.6、1.8m,共模拟20种情况。

第三组模拟:通风口面积为2.4m2,尺寸分别为0.8m×3.0m、1.0m×2.4m、1.2m×2.0m、2.0m×1.2m、2.4m×1.0 m、3.0 m×0.8 m,对应高宽比分别为3.75、2.4、1.67、0.6、0.42、0.27,共模拟6种情况。

通过以上三组模拟,研究分析通风口尺寸对热释放速率的影响。

2.1.2 改变通风口距地面的高度

通风口尺寸分别取1.0m×1.5m、3.0m×1.5m两种情况,每个尺寸再分别取通风口下沿距地面的高度为0.2、0.6、1.0、1.4m,共模拟8种情况。该组模拟主要研究通风口的竖向位置对热释放速率的影响。

2.2 模拟结果及分析

2.2.1 通风口尺寸对热释放速率的影响

图1给出了第一组通风口条件下的模拟结果。从图1可以看出,每次模拟虽设定了恒定热释放速率6 MW,模拟数秒后也均达到该设定值,但并非所有通风口面积下的实际热释放速率都能维持6 MW。

通风口为2.8m×2.8m、2.4m×2.4m时,热释放速率达到6MW后基本能维持稳定,但2.4m×2.4m通风口下的热释放速率水平较2.8m×2.8m通风口时稍低。通风口为2.0m×2.0m、1.6m×1.6m时,热释放速率在达到6 MW后又快速下降,下降到一定程度后又基本维持稳定。通风口为1.2 m×1.2 m、0.8 m×0.8m、0.4m×0.4m时,热释放速率在达到6MW后也快速下降,之后一直处于逐渐下降状态,其中,0.8m×0.8m、0.4m×0.4m的通风口在模拟结束时热释放速率已经很小。取200s内平均值,各通风口面积下的热释放速率依次为5.781、5.437、4.476、3.138、1.572、0.655、0.447MW。可见,随着通风口面积减小,燃烧热释放速率逐渐减小。通风口面积较大时,室内空气能够满足稳定燃烧的需要,热释放速率能够一直维持设定值。在实际火灾中,燃烧可能已转为燃料控制型,燃烧速率不再受通风口条件影响。随着通风口面积的减小,进入室内的空气量逐渐减少,燃烧受到抑制,热释放速率降低。通风口面积过小时,极少的空气量不足以维持燃烧,燃烧接近停止,热释放速率接近零。

表1给出了第二组矩形开口下模拟的热释放速率结果。图2是其中宽度为1.0m开口条件下的热释放速率曲线。图3是根据表1数据绘制的不同通风口尺寸下的热释放速率数据点折线图,该图直观地反映了通风口宽度与通风口高度对热释放速率的影响。

第二组模拟开始数秒后,热释放速率都能达到设定值6 MW,但随后又快速下降;当通风口尺寸较大时,热释放速率下降到一个较低水平后保持相对稳定;当通风口尺寸较小时,热释放速率将一直处于下降状态,直至模拟结束。热释放速率的这种变化主要是由于模拟刚开始时室内空气充足,短暂燃烧后,随着通风口尺寸的改变,流入室内的新鲜空气量影响了燃烧过程。由表1和图3可以看出,热释放速率随着通风口宽度与通风口高度的增大而增大,且通风口高度对热释放速率的影响比通风口宽度对热释放速率的影响要大。

第三组模拟,即相同面积不同高宽比条件下的热释放速率依次为2.103、2.241、2.879、3.267、3.449、3.657MW。可得,相同通风口面积下,通风口高宽比越大,燃烧热释放速率越大,这进一步说明了通风口高度对热释放速率的影响大于通风口宽度的影响。

为量化通风口尺寸对热释放速率的影响,将以上3组模拟结果综合分析,回归得到热释放速率与通风口宽度、通风口高度的关系式,见式(1)。

式中:Q为热释放速率,kW;B为通风口宽度,m;H为通风口高度,m。

模拟与回归所得热释放速率与通风口宽度、通风口高度的关系,如图4所示。可见,回归模型与模拟结果符合程度较好,残差平方和为0.942。

2.2.2 通风口位置对热释放速率的影响

表2给出了两种通风口尺寸在四种位置下的模拟热释放速率,图5为宽1.0m、高1.5m的通风口在各种高度下的热释放速率模拟结果。

该组模拟结果表明,对于确定的通风口尺寸,随通风口位置高度的增大,热释放速率出现上升-下降-回升的变化趋势。这种变化主要与烟气层及烟气流速的影响有关。当通风口位置较低时,室内形成的烟气层很厚,可淹没部分火焰从而影响燃烧的正常进行。随通风口位置慢慢升高,烟气层逐渐变薄减弱。烟气层减弱会造成两种影响效果,一是对火焰的淹没作用减弱,二是使室内的温度下降,但在开始阶段的主要影响是使烟气层淹没火焰的情况得到缓解,燃烧速率不断增大,因而热释放速率表现出随位置高度上升而上升的变化趋势。当烟气层对火焰不再产生直接淹没影响时,热释放速率达到一个极大值。之后,随着通风口位置高度继续上升,烟气层减弱对火焰淹没的影响效果消失,而对造成室内温度下降的影响效果开始趋于明显,致使燃烧速率慢慢降低到极小值,因而热释放速率又表现出下降的变化趋势。

随着通风口位置高度继续上升,烟气层的影响逐渐减弱,另一种机理开始发挥作用,这就是烟气羽流到达顶棚后形成一定水平流速的顶棚射流,如果烟气可凭借这种速度流出去,将引起室内外气体交换速率加快,通风口上沿越接近顶棚,对烟气水平流速的影响越明显,烟气越快排出,室内外气体交换越快,热释放速率也随之增大。由此可见,热释放速率的再次回升主要是因为烟气从通风口流出的速度增大所致。然而,与通风口尺寸相比,通风口位置高度对热释放速率的影响程度相对要小。

3 几种热释放速率计算模型的对比

从理论上说,可燃物燃烧时的热释放速率可以按式(2)计算。

式中:Q为燃烧热释放速率,kW;m为可燃物的质量燃烧速率,kg/s;ΔH为可燃物的热值,kJ/kg;为燃烧效率因子,用来反映可燃物不完全燃烧的程度。

由于可燃物的组成、组分及燃烧程度的不确定性,利用式(2)准确计算燃烧热释放速率是不现实的,应用中通常采用经验公式估算。

考虑通风控制型火灾达到峰值时火灾大小主要由开口确定,火灾热释放速率可按式(3)估算。

式中:Q为通风控制的热释放速率,kW;A0为开口面积,m2;H0为开口高度,m;a为经验系数,取0.4。

根据英国学者Thomas的研究结果,普通房间火灾轰燃后的最大热释放速率可按轰燃时的临界热释放速率计算,见式(4)。

式中:Qfo为轰燃时的热释放速率,kW;At为房间内表面面积,m2;Aw为通风口面积,m2;Hw为通风口高度,m。

根据氧消耗原理分析得到的室内最大热释放速率可按式(5)估算。

式中:Q为热释放速率,kW;A为通风口面积,m2;H为通风口高度,m;E为燃料消耗单位质量氧气释放的热量,取13 100kJ/kg;0.233为氧气的质量分数。

文献[8]通过研究对式(5)进行了修正,提出式(6)。

利用式(1)、式(3)~式(6)分别估算火灾热释放速率,结果对比如图6所示。

图6表明,利用式(3)、式(4)、式(6)所得的估算值均比模拟值小,而式(5)估算的结果明显大于模拟结果,这主要是因为式(5)的计算认为燃烧中氧气全部消耗,可燃物完全燃烧,而实际火灾中氧气不可能全部消耗,可燃物燃烧程度也不同。式(1)估算的热释放速率接近几种模型的平均水平,高于式(3)、式(4)、式(6)估算值,用于火灾危险性分析时,将使结果相对保守。

4结论

(1)通风口大小是影响热释放速率的关键因素,且通风口高度对热释放速率的影响远大于通风口宽度对热释放速率的影响。随开口尺寸增大,热释放速率随之增大,但这种影响逐渐减小。

(2)随通风口位置高度的增大,热释放速率出现上升-下降-上升的变化趋势,但通风口竖向位置对热释放速率的影响程度比通风口尺寸对热释放速率的影响小。

(3)在通风口尺寸和位置高度都适当时,室内热释放速率将达到最大。对通风控制型火灾,可忽略竖向位置的影响,用Q=916BH1.5来估算热释放速率,但开口尺寸较大时,模型误差较大。

(4)进行火灾危险性分析时,应充分考虑通风条件,合理设计热释放速率,这是保证分析结果可靠的前提。

参考文献

[1]邱旭东,高甫生,王砚玲.通风状况对室内火灾过程影响的数值模拟[J].自然灾害学报,2004,13(5):80-84.

[2]钟委,霍然,史聪灵.热释放速率设定方式的几点讨论[J].自然灾害学报,2004,13(2):64-69.

[3]傅荣生,史安.展览建筑火灾场景设置方法分析[J].消防科学与技术,2011,30(10):915-918.

[4]汪箭,吴振坤,肖学锋,等.建筑防火性能化设计中火灾场景的设定[J].消防科学与技术,2005,24(1):38-43.

[5]DGJ 08-88-2000,民用建筑防排烟技术规程[S].

[6]Kevin McGrattan,Glenn Forney.Fire Dynamics Simulator User’s Guide[S].National Institute of Standards and Technology Special Publication,2013.