行车对数和位置对活塞风井通风特性的影响

采用数值模拟的方法对设双活塞风井的屏蔽门地铁系统的风井通风特性进行了研究,以活塞风井的风量和通风效率作为活塞风井通风特性的评价指标,主要分析了行车对数和风井与车站的距离对于活塞风井通风特性的影响,研究结果对于地铁环控系统设计具有参考意义。     

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。     

坡度与活塞风对地铁长区间隧道火灾点式排烟的影响

采用数值模拟方法对点式排烟模式下地铁长区间隧道火灾烟气流动进行了计算分析,研究了坡度与活塞风对排烟效率与烟气温度分布的影响。结果表明:烟气不仅受排烟风口的抽吸作用,同时坡度与活塞风影响隧道内烟气流动,点式排烟模式下坡度与活塞风对排烟效率与烟气温度分布的影响不能忽略。     

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。     

重庆地铁马家岩站自然通风的实测

地铁通风系统是地铁运营中的耗能大户,将自然风引入地铁站,对其空气品质的改善和节能具有重要意义。但自然通风量的大小,除了活塞效应以外,还受热压作用、风压作用等各种因素的影响。以重庆地铁1号线马家岩站为研究对象,在春季非空调工况下,对地铁站的自然通风情况进行了实地测试与分析。结果表明,地铁运行期间,活塞效应作用下会引入室外新风,同时受到热压作用和车流影响,气流表现不稳定;在停运一小时内,受到车站通风换气和热压作用影响,主要表现为自然进风。     

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。     

地铁车厢内气流组织的探讨

对地铁空调车厢内气流组织的重要性和影响因素进行了分析,并对地铁车厢内气流组织模拟中如何考虑各影响因素提出了一些观点,特别是对活塞风、人员密度大、湍流模型等问题进行了分析,为以后如何进行地铁车厢内的数值模拟提供了思路。     

联络线对地铁通风与热环境的影响

建立了西安地铁两条运营线路的SES模型,对联络线连通前、后隧道风量、活塞风井风量以及隧道空气温度的变化进行了计算分析,结果表明:隧道风量最多变化了57.75m~3/s;风量变化最大的活塞风井排风量增加了33.59m~3/s,进风量减少了22.61m~3/s;隧道空气温度最多上升了0.67℃。以上变化最大值均出现在联络线前后两个车站范围以内。     

活塞效应效率对地铁轨道区排热的影响

针对地铁轨行区不同的通风模式,利用SES软件对某地铁进行模拟计算,分别分析了正常工况下轨行区有、无轨道排热系统两种情况下的隧道空气温度分布情况,得到无TES比有TES时隧道空气最高温度高2.9℃的结论。通过分析不同模式下的活塞效应效率值来解释导致2.9℃温差的原因。     

地铁环境内的通风效率对室内空气品质的影响

维持地铁环境中的空气清洁对乘客来说是非常重要的。尽管地铁站的屏蔽门（PSD）可以很好地改善地铁站内空气品质,但地铁隧道内的空气品质却仍然很差,隧道内CO2浓度和颗粒物（PM）值均较高。增加列车运行的频率和数量,均会导致地铁环境内的空气品质变差。因此,为获得更好的空气质量,地铁隧道的通风系统需要进一步改进。数值分析是一种有效的方法,可用来分析地铁双轨隧道通风系统的性能。本文对位于韩国首尔的地铁双轨隧道系统进行了数值模拟,采用ANSYS CFX软件对列车正常运行时隧道内的气流进行了非定常计算。分别针对一辆列车在隧道里运行,或者两辆列车同时运行时,对隧道内的气流进行了模拟研究。当所有的竖井用于自然通风时,分析了隧道里的活塞效应。结果表明,竖井送风对隧道内污染气体稀释以后,通过机械通风井排出;当双轨隧道内仅有一辆列车运行时,供气量和排气量是平衡的;当同时有两辆列车相向运行时,隧道内的污染空气浓度很高,且竖井里没有电力供应时,所有的竖井用于自然通风。车站门被打开时,停留在隧道内的污染空气就会进入车站站台。     

地铁轨行区不同通风模式热环境研究

针对地铁轨行区不同的通风模式,利用SES软件对某地铁进行模拟计算,分别分析了正常工况下轨行区有、无轨道排热系统两种情况下的隧道空气温度分布情况,得到无TES比有TES时隧道空气最高温度高2.9℃的结论,详细分析了活塞风井、轨道排热系统的风量和温度变化特征,解释引起2.9℃温差的原因.     

地铁联络线中空气的流动和换热特性分析

采用SES软件分析了地铁联络线中空气的流动和换热特性,讨论了联络线长度、断面积以及距车站距离对联络线中空气的流动和换热特性的影响。结果表明:联络线中空气的流向呈周期性正反交替变化,一个周期内两正线通过联络线的空气交换量为196m3;正线流入联络线的热流量也呈周期性正反交替变化,一个周期内两正线通过联络线的热交换量为2579kJ;三种影响因素中联络线距车站距离的影响最大,联络线长度的影响次之,断面积的影响最小。     

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。     

住宅小区内部地铁活塞风井噪声控制技术研究

地铁隧道活塞风井向外排风的同时,产生较强的噪声,特别是活塞风井置于住宅小区内部时,噪声对周围敏感建筑的影响更大,现场实测噪声超过了国家标准。为了有效控制活塞风井噪声对周围环境的影响,结合地铁已有消声降噪措施降噪量不足的情况,基于声学仿真软件Comsol和Cadna/A对活塞风井消声降噪技术措施进行理论研究,以寻求更优化的降噪技术来解决噪声问题。通过实测和模拟,采用合理设计消声器以后,住宅小区内部敏感建筑的噪声达到标准。文中的研究结果为此类噪声控制工程提供了技术支撑和参考。     

城市轨道交通活塞风井设计研究综述

城市轨道交通作为一种“绿色交通”现正在全国范围内大力兴建。列车在运行过程中形成的活塞风将对车站和区间隧道的流场、温度场和浓度场等造成一定的影响。在屏蔽门系统中如何充分发挥活塞风“自然通风”的功效,同时降低其对车站环控系统的不利影响是广大地铁研究者普遍关心的问题。对活塞风的形成机理及其影响、不同活塞风井形式设计方案的研究现状进行了综述,分析了现有研究中的不足,并给出了后续研究的建议。     

往复振荡对活塞冷却油腔内纳米流体传热及流动特性的影响

内燃机工作过程中,燃烧产生的部分热能传给活塞。当活塞功率密度超过0.3 kW/cm~2时,必须采用冷却油腔进行冷却。为揭示纳米流体在冷却油腔内的传热及流动特性,对不同种类纳米流体在随活塞冷却油腔同步往复振荡状态下的传热和流动特性进行了对流换热和可视化实验。研究发现:最优传热充液率为53.4%;往复振荡频率、颗粒的水力半径与活塞冷却油腔内的对流换热系数成正比;转子转动角度在180°~270°范围时,工作流体混合效果最佳;纳米流体的流动紊乱度在整个往复振荡周期内均好于纯净水。     

汽车空气滤清器流场特性CFD仿真分析

空气滤清器负责为机械设备提供清洁的空气,如何提高其内部空气流动特性,对于空气滤清器的生产应用有着很重要的作用。本文对其流场特性进行了分析,以CFD仿真的形式评估了空气滤清器的内部流场特性,为其设计提出建议。     

地铁站台活塞风附壁射流起始段的实测和实验验证

为了从机理上探究站台活塞风分布规律,通过理论建模、现场实测和液体缩尺模型实验相结合的方法,提出并验证了站台活塞风起始段符合附壁射流理论模型。其中,对上海某地铁站台层的现场实测较好验证了站台活塞风起始段自由剪切区的理论模型,理论与实测数据的标准差在0.326和0.542之间;液体缩尺模型实验对站台活塞风起始段边界层区、势流核心区和自由剪切区理论模型进行了验证,三区吻合较好,标准差在0.071和0.746之间。上述研究证明了站台活塞风附壁射流理论起始段的正确性。     

断面客流不均衡条件下的地铁行车组织方法

所谓客流也就是在某一单位时间之内，地铁交通线路上乘客流动人数以及流动方向的综合；而断面客流也就是在单位时间内地铁线路在某一地点的客流量。本文首先分析了地铁客流的的特性，然后根据不同的客流分布选用了不同的地铁行车组织方式，最后通过案例阐述了断面客流在不均衡的条件之下所采取的地铁行车组织方式。