地鐵列車活塞風(fēng)的數(shù)值計算與通風(fēng)節(jié)能探討

【摘要】：現(xiàn)如今,地鐵建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展的階段,而地鐵環(huán)控系統(tǒng)由于耗能較高越來越受到人們的重視。目前地鐵環(huán)控系統(tǒng)主要設(shè)計成安全門系統(tǒng)和屏蔽門系統(tǒng),但兩者都存在一定的缺陷,于是本文提出了一種新型的站臺門系統(tǒng)可以達(dá)到很好的節(jié)能效果,即在屏蔽門系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)控制風(fēng)口,冬(夏)季關(guān)閉風(fēng)口,隔絕隧道內(nèi)的冷(熱)空氣進(jìn)入站內(nèi),減少了站內(nèi)的熱(冷)負(fù)荷,這樣較安全門系統(tǒng)節(jié)能；而過渡季節(jié),關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng),開啟風(fēng)口,讓隧道內(nèi)的活塞風(fēng)吹入站內(nèi),帶走部分負(fù)荷,同時讓乘客感覺到瞬間的舒適。 本文首先利用理論知識和數(shù)值模擬對活塞風(fēng)本身的特性進(jìn)行研究,利用計算出來的不同列車運(yùn)行速度下產(chǎn)生的活塞風(fēng)風(fēng)速作為下面整體模擬時的邊界條件,利用C語言編寫的UDF函數(shù)來導(dǎo)入,還運(yùn)用一種新的舒適性指標(biāo)——相對熱指標(biāo)計算出了南京地區(qū)地鐵站內(nèi)的設(shè)計溫、濕度,并證明了其合理性。運(yùn)用相對熱指標(biāo)法確定的站內(nèi)設(shè)計溫、濕度不僅滿足舒適性要求,同時可降低空調(diào)負(fù)荷,節(jié)約初投資和運(yùn)行費(fèi)用。 最后提出了三種控制風(fēng)口的設(shè)計方案,分別對這三種方案進(jìn)行模擬計算,從通風(fēng)效果和節(jié)能效果兩方面來對比分析,選出最佳方案,然后對最佳方案下,列車進(jìn)站時站臺內(nèi)速度場和溫度場進(jìn)行詳細(xì)分析,證明了最佳方案能夠滿足站內(nèi)人員的舒適性要求。 【關(guān)鍵詞】：地鐵環(huán)控系統(tǒng) 活塞風(fēng) 動網(wǎng)格 數(shù)值模擬 相對熱指標(biāo) 控制風(fēng)口 節(jié)能 舒適性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：U231.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 圖表目錄10-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題的研究背景12-14
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)簡介14-15
• 1.2.2 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容17-19
• 1.3.1 問題的提出17-18
• 1.3.2 研究內(nèi)容18
• 1.3.3 研究方法18-19
• 1.4 本課題的創(chuàng)新與意義19-20
• 2 活塞風(fēng)的理論分析及數(shù)值模擬20-43
• 2.1 活塞風(fēng)風(fēng)速的理論分析及計算20-29
• 2.1.1 活塞風(fēng)簡介20
• 2.1.2 活塞風(fēng)風(fēng)速的理論分析20-29
• 2.2 隧道內(nèi)活塞風(fēng)的數(shù)值模擬29-36
• 2.2.1 理論基礎(chǔ)29-33
• 2.2.2 活塞風(fēng)的模擬分析33-36
• 2.3 各種因素對活塞風(fēng)風(fēng)速的影響36-41
• 2.3.1 列車運(yùn)行速度對活塞風(fēng)風(fēng)速的影響37-39
• 2.3.2 阻塞比對活塞風(fēng)風(fēng)速的影響39-40
• 2.3.3 列車長度對活塞風(fēng)風(fēng)速的影響40-41
• 2.3.4 隧道長度對活塞風(fēng)風(fēng)速的影響41
• 2.4 本章小結(jié)41-43
• 3 車站環(huán)境的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及舒適性分析43-48
• 3.1 地鐵站內(nèi)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)43
• 3.2 地鐵舒適性指標(biāo)43-45
• 3.3 地鐵站內(nèi)的舒適性設(shè)計45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 4 地鐵車站內(nèi)的冷負(fù)荷計算48-56
• 4.1 大系統(tǒng)的冷負(fù)荷計算48-53
• 4.1.1 站廳和站臺的維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱48-49
• 4.1.2 照明及設(shè)備散熱49-50
• 4.1.3 人員負(fù)荷50-51
• 4.1.4 出入口空氣滲透負(fù)荷51-52
• 4.1.5 屏蔽門漏風(fēng)負(fù)荷52
• 4.1.6 新風(fēng)負(fù)荷52-53
• 4.1.7 冷負(fù)荷計算匯總53
• 4.2 隧道區(qū)間的散熱53-55
• 4.2.1 列車制動時的散熱負(fù)荷53-54
• 4.2.2 列車內(nèi)空調(diào)冷凝器的散熱負(fù)荷54
• 4.2.3 活塞風(fēng)帶來的負(fù)荷54-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 5 活塞風(fēng)對站臺環(huán)境影響的數(shù)值模擬56-72
• 5.1 數(shù)學(xué)模型建立56-57
• 5.2 邊界條件設(shè)置57-58
• 5.2.1 速度入口邊界條件57-58
• 5.2.2 壓力邊界條件58
• 5.2.3 溫度邊界條件58
• 5.2.4 熱流量邊界條件58
• 5.3 節(jié)能方案設(shè)計58
• 5.4 進(jìn)站過程的模擬結(jié)果及分析58-70
• 5.4.1 質(zhì)量流量分析59-64
• 5.4.2 站臺內(nèi)的流場分析64-68
• 5.4.3 方案三站臺內(nèi)的場量分析68-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 建議73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-77

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