地铁水平活塞风阀速度场特性实测研究

通过对不同工况下车站两端水平活塞风阀速度场的实测研究,得到进站端和出站端水平活塞风阀风速值分别呈现3个和2个典型变化阶段,定量分析了各阶段风速持续时间和换气体积特点。对比分析得到出站端水平活塞风阀的风速持续时间和速度特征值均高于进站端水平活塞风阀,双风井同时开启工况风阀处换气体积最大,区间通风效果最佳,其次为单独开启出站端活塞风井的工况。     

地铁活塞风道风速及变化规律试验研究

列车在隧道内运行产生的活塞风随列车运行呈现有规律的周期性变化,由于目前列车运行速度高且行车密度高,活塞风对隧道内设备及活塞风道内的设备产生长期的作用,可带来不可忽视的安全问题。以广州地铁某站及某中间风井为研究对象,对地铁风道内的风速进行了现场测试,得到了地铁站及区间风井风道内的风速变化规律。结果表明:该站出站端活塞风道内的正、负风速最大幅值均低于进站端;相比于车站进出站端活塞风井,中间风井内风道的风速更高,最大正风速为5.7m/s,最大负风速为7m/s;区间左右线中间风井活塞风道内风速变化周期和变化规律一致,但风速幅值差别较大。     

地铁列车活塞效应对车站排热风量的影响

为排除列车与铁轨的部分摩擦热和列车空调冷凝热,从而保证隧道内部空气温度和隧道土壤温度维持在正常水平,在地铁车站中往往装有排热装置和活塞风井有效进行通风换气。受隧道壁的限制作用,列车运动会产生活塞效应,活塞效应引起的隧道内部空气速度场和压力场的变化对车站机械排风和自然排风影响很大。本文以某车站为研究对象,运用CFD动网格技术,模拟列车减速进站-靠站-加速离站三个连续工况,分析列车活塞效应对活塞风井通风量和车站机械排风的影响,希望对地铁隧道排热系统的设计提供理论依据。     

地铁列车进出站振动实测与分析

为了研究列车进出站的环境振动特征,验证理论研究结果,利用实测的地铁进、出站振动数据,并结合列车进、出站的加速度变化模型,在时域上统计列车振动波形的峰值、幅值变化和持续时间特征,在频域上分析列车振动波形的频率分布和加速度振级特征.结果表明:列车出站振动峰值有大于进站振动峰值的趋势;轨道减振措施使竖向高频振动分量受到衰减,而水平方向的高频分量保留,从而导致列车运行速度较低时竖向与水平向振动峰值相近;不同测点的加速度振级在多个频点出现差异,但对同一个位置的振动来说,监测到的进站和出站的加速度振级曲线十分相似;经对比,实测分析结果与理论研究成果相符.     

风阀对地铁隧道压力的影响研究

随着地铁列车速度的提高,列车运行引起的空气动力学效应对站台屏蔽门、各类风井内风道等的安全影响越来越大。针对广州地铁多条线路,采用现场试验方法,对地铁风道不同位置的壁面压力进行了现场测试,得到了地铁车站站端及区间中间风井不同风阀前后测点的动态压力变化,并通过对比分析,研究了风阀对地铁风道内压力幅值的影响。现场测试结果表明:当列车速度为80km/h时,每道风阀的阻力作用会将风道内最大正压降低10～40Pa,最大负压降低10～60Pa;联通风阀开启会将轨行区和活塞风道内的最大正压降低10～30Pa,最大负压降低30～40Pa。     

高铁地下站内气流流动对空调系统的影响研究

高铁地下车站埋深较深,站内空调系统受持续作用的热压风和列车经过时的活塞风影响.采用三维CFD数值模拟计算方法,研究了京张高铁八达岭长城地下站在冬夏季仅热压风、热压风和活塞风共同作用下车站热环境和空调系统负荷的变化.结果表明:在夏季,仅热压风作用时,热压风从室外流入车站,对进站厅热环境和空调系统影响大,每小时进站厅和候车...     

地铁可调通风型站台门过渡季节自然通风性能测试

可调通风型站台门是一种区别于传统结构的新型的屏蔽门,门上装有可开启和调节角度的风阀,空调季运行时关闭风阀,车站和隧道空气不相通,过渡季节时开启风阀利用活塞风对车站进行自然通风。目前针对该新型屏蔽门实际的通风性能数据缺乏,因此对设置可调通风型站台门的地铁车站在过渡季节的通风性能进行了测试,测试参数包括对通过可调通风型站台门的风量、地铁车站出入口风量以及车站的CO2浓度和温度。测试分析表明,依靠列车活塞效应引起的通风量能够满足过渡季节车站风量的设计要求,因此过渡季节可以关闭车站风机,减少风机能耗。     

隧道内列车活塞风效应数值模拟分析

随着长及特长单线铁路隧道的大量修建,利用列车活塞风改善隧道内空气质量,降低隧道通风能耗已成为可能。采用数值模拟方法以英国Patchway隧道作为物理模型,利用Flunet17.0软件建立相应动网格模型。模拟计算获得的活塞风速平均值与实测值吻合度较好,表明该模拟方法准确性较高。在此基础上,改变行车速度,对隧道内列车活塞风效应做系列模拟计算。研究结果表明:以patchway隧道和列车数据为基本参数,列车行车速度每增加5m/s,平均活塞风速约以19.48%递增,平均增压约以50%左右递增,表明列车行车车速与活塞风速、风压存在正相关关系。该研究可为工程上列车活塞风效应估算提供借鉴。     

换气扇两种换气方式对室内气流影响的数值模拟

通风就是室内外空气互换。有效的机械通风和合理的气流组织对于改善室内空气质量、控制室内空气污染物浓度、保证实现健康建筑有着重要意义。针对某房间安装换气扇的两种换气方式—压入式送风和抽出式排风,建立物理模型和数学模型,并用CFD软件进行了数值模拟,从而得到两种换气方式下的速度矢量图和速度云图,并分析了不同换气方式对室内气流的影响。通过比较,压入式送风方式换气效果更好。     

地铁候车厅噪声控制的一个实例

地铁站的噪声控制一直是一个难题 ,中国大城市发展地铁又是十分迅速 ,北京、天津、广州、上海、大连等均已建成地铁并投入运行 ,在列车进站或出站这两个阶段中 ,由于气流噪声和车轮与轨道的碰撞、摩擦噪声 ,使得候车厅噪声高达 75dB(A)左右 ,给人们不舒适之外又带来传话听不清楚 ,因此 ,控制候车大厅的噪声成为世界各国十分关注的问题。近几年来香港地铁公司在尖沙嘴、左敦等处的地铁站试装了防护兼隔音屏障 (见图 1) ,在滑动门未开启时 ,列车进站或离站阶段大厅内噪声仅有 5 0dB(A)左右 ,明显地比未装隔音屏障时噪声降低了许多。隔音屏障…     

站台活塞风附壁射流理论建模与求解

给出站台活塞风基本定义,提出站台活塞风附壁射流理论。通过数学建模,得到站台活塞风起始段和主体段的理论数学模型,其中起始段模型解析式分为边界层区、势流核心区和自由剪切区,主体段模型分为边界层区和自由剪切区。通过解析式求解方法和数值模拟分析,获得站台起始段和主体段典型点速度动态变化规律和代表时刻垂直壁面典型截面速度分布,两种方法结果吻合较好。理论计算结果得到了现场实测的验证。     

基于数值模拟技术的电站冷却塔性能优化

针对环境风对间接空冷塔换热性能的不利影响,提出一种环状导流板与内部挡风墙的组合装置,以协同降低散热器进口压降,抑制塔内热风穿透和涡流的形成,改善环境风工况下间接空冷塔的性能.基于Fluent软件,建立环境风工况下间接空冷塔热力特性的数值计算模型,研究组合装置对间接空冷塔流场特性的影响,得到不同风速工况下空冷散热器的散热...     

地铁屏蔽门可控风口数值模拟分析

采用数值模拟,考虑在过渡季节结合屏蔽门与开式系统的优点,通过屏蔽门上设置可控风口充分引进列车运行的活塞风来加强车站与室外的通风换气,并分析车站的速度场及温度场,最后判断这种新模式具有一定的节能效果,为以后的地铁车站在过渡季节的空调设计也提供了参考价值。     

活塞式调节阀阻塞流研究北大核心CSCD

阻塞流是阀门的一种极限工况。此工况呈现复杂的多相流状态,是常用于标定调节阀的重要特性参数。此外,阻塞流对阀门损伤较大并严重影响其使用寿命,从而研究阀门的阻塞流具有非常重要的意义。为研究活塞式调节阀阻塞流特性,基于计算流体力学方法建立活塞式调节阀两相流仿真模型,与实验数据进行对比验证了该模型的准确性;依据该仿真模型得到活塞阀阻塞流流量并计算液体压力恢复系数;最后依据仿真结果对阻塞流进行了研究。结果表明:活塞阀液体压力恢复系数为0.86,初生空化系数为2.45;阻塞流时活塞阀空化指数为1.11,节流元件壁面和射流中心区域压力过低,严重的闪蒸和持续的两相流是造成阻塞流的原因。该研究建立了一种基于仿真技术的阻塞流可视化研究和阀门特性参数获取方法,对调节阀的研究与应用具有重要的参考意义。     

动态送风末端装置特性的实验研究

本文对动态送风末端装置在稳态和动态条件下的送风特性、温度特性与换热进行了实验研究。结果表明 ,该末端装置在动态化送风时 ,出风温度也呈现动态化 ,并且风量较大时出风温度较高 ,风量较小时出风温度较低。对出风风速进行频谱分析 ,动态风的频谱与自然风的频谱非常相似。由于送风的动态化 ,动态末端装置的出风速度和换热量均有所减小 ,在干工况下减小程度小于 3 %。也就是说 ,风速的动态化对动态送风末端装置的风量和传热影响很小     

高层办公建筑内风廊对自然通风贡献的模拟分析与评价

为研究内风廊在高层办公建筑自然通风中的作用,本文利用CFD软件对合肥地区某高层办公建筑在有无内风廊工况下室内通风情况进行数值模拟分析。通过研究室内气流速度和空气龄来分析高层办公建筑内各功能房间的通风换气情况和整体的通风效果。研究结果表明,风廊能有效促进室内空气流通,提高空气质量和舒适度,同时也对降低室内温度、减少空调使用等方面具有重要作用。因此,当设计高层办公建筑时,合理布局和设计风廊是必要的。     

液压凿岩机回弹缓冲装置设计与实验研究

液压凿岩机钎杆回弹造成了机体刚性冲击,降低了凿岩机的工作效率和使用寿命,针对此不足,通过回弹波动理论分析,提出了回弹速度的计算方法和回弹缓冲装置的设计方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立缓冲活塞的数学模型,得出了缓冲活塞运动的非线性方程.利用Simulink对缓冲活塞进行了运动学仿真,分析了预充压力对回弹缓冲装置的动特性影响和其对工况的响应能力,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:回弹速度与预充压力无关,与工作介质有关,介质系数增大,回弹速度增大.回弹缓冲装置设计有很好的工况响应能力,增加了液压凿岩机的可靠性,工作效率提高了7.23%,更符合实际工况要求.     

优化集中风力送丝系统，降低原料消耗

对集中风力送丝系统进行优化，根据不同的机型、不同的运行工况合理设定风速、风阀开度、喂丝机运动方向等参数，最终达到送丝顺畅、烟丝造碎少、水分散失小、降低原料消耗的目的。优化后，可以将断料停机次数从优化前的4次减少为0次，降耗明显，卷接机组有效作业率可以提高2个百分点。     

隧道列车活塞风解析方法新探

目前在工程实践中需要一种简单而又准确的活塞流计算方法。本文分析了隧道列车活塞风特性,在隧道流体场中引入了宏观动量守恒定律,建立了一种新型非恒定流活塞风一维解析方程,修正了常规一维解析方程物理意义不明确的缺陷。利用常规方法和新型方法分别对同一个工况进行求解,并将所得结果与实测值进行对比。结果表明新型活塞风解析方法具有较高的精度。     

考虑脉动风场的3 MW风机钢塔筒基础底板脱开失效概率

该文采用谐波合成法按Davenport风速谱和Kaimal风速谱分别模拟了某陆地风电场的脉动风速时程。根据相应高度处的平均风速,并结合伯努利理论,得到风荷载时程。建立某3 MW风机钢塔筒有限元模型,并考虑风机气动推力、塔筒风荷载时程和重力二阶效应的影响,求解钢塔筒的动力响应。考虑作用效应时程变化及材料容重变异性,采用Monte Carlo方法按规范准则分析该风机基础底板脱开失效概率,并研究对应可靠指标随基础底板半径变化的规律。结果表明:无论是正常运行工况还是极端荷载工况,该风机塔筒底部总弯矩和总剪力近似完全相关,且变异系数较大;选用Davenport风速谱时正常运行和极端荷载工况下基础底板脱开失效概率分别约为0.008 20和0.0188,选用Kaimal风速谱时对应失效概率分别约为0.0107和0.0281;基础底板不脱开失效的可靠指标会随着半径增大而提高,当半径增加至1.2倍时,两种工况下可靠指标提高均不少于39.90%。