屏蔽门系统地铁隧道空气温度分布特性研究

利用SES计算软件分析了屏蔽门系统地铁隧道内的空气温度分布特性,讨论了列车停车位置、加减速率大小、轨道排热系统和列车行车对数对温度分布以及最高温度位置的影响。结果表明:地铁隧道内的空气温度呈现相似的变化规律,左、右线隧道温度分布基本相同;隧道最高温度出现在距出站端0~12m的轨行区,并主要受到列车停车位置和加、减速率的影响;列车行车对数从10对/h增加到30对/h最高温度的平均值增加4.49℃,设置轨道排热系统的情况下隧道最高温度的平均值下降2.83℃。     

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.     

某市域线地下隧道通风设置优化研究

针对在市域铁路地下车站轨行区内取消轨道排热系统的可行性问题,利用SES软件对国内某市域铁路工程进行了模拟研究,对比了该线路地下隧道段在不同通风模式下隧道内的温度分布情况、通风换气效果以及隧道内风速的最大瞬时值,通过对该线路地下隧道段的通风特性进行分析,得出了在该线路中取消轨道排热系统可行的结论,并根据研究结果对市域轨道线的通风设置提出了优化建议。     

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。     

新风口面积对受限空间内回燃影响的研究

利用火灾动力学模拟软件FDS,以某商场为原型,建立数值模型,模拟不同新风口面积条件下受限空间内部回燃现象,测定火灾过程中初始火源及新风口上方温度、火焰高度,研究新风口面积对回燃现象的影响.模拟结果表明,在通入新鲜空气的180s中,在新风口附近出现持续爆燃;当新风口面积为2m2时,爆燃火焰高度可达5m以上.新风口上部及受限空间内部温度随其面积的增加而提高,因此消防员进入受限空间救援时,应做好个人防护并尽可能远离存在新鲜空气的场所.     

武汉某地铁站排热风机节能运行模式研究

武汉地铁车站排热风机运行时间为每日4:00-24:00,运行时间久,能耗大.测试了某地铁站排热风机在现行运行模式下车站隧道轨行区的温湿度和CO2浓度参数,测试结果均优于地铁设计规范要求,据此提出了排热风机两种节能运行模式,即模式一:列车正常运行时关闭车站一端的排热风机;模式二:列车正常运行时车站两端排热风机隔天运行.进...     

铁路线路钢轨轨底坡设置与轮轨关系

铁路轨底坡设置是否合理将会影响线路设备的使用寿命,甚至影响列车的运行安全,因此必须设置合理的轨底坡.针对此问题,本文就轨底坡设置的意义、轨底坡设置的历史变迁、不同线路的轨底坡设置建议值、轨底坡设置合理性判定及轨底坡设置不良的整正方法展开探讨.     

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。     

自然通风隧道内爆炸冲击波传播特性研究

自然通风隧道节能环保,是当前城市地下交通建设积极采用的一种隧道形式。针对自然通风隧道的特点,采用数值模拟方法计算了自然通风隧道内爆炸流场,分析了通风口面积大小和炸药离通风口距离对隧道内爆炸流场的影响。研究表明在隧道内发生爆炸时通风口有泄压效应,通风口面积和离炸药距离增大均会引成隧道内爆炸冲击波到达时间延长和超压峰值减小。采用量纲分析方法得到了自然通风隧道内超压峰值衰减的计算模型,并利用计算数据拟合得出了超压峰值衰减经验公式。     

城市特长水下公路隧道顶部开口结合全射流方案研究

参考武汉某隧道建立了城市特长水下公路隧道一维通风模型,研究了顶部开口结合全射流方案的通风效果,并分析了隧道参数对通风效果的影响。结果表明:在初始条件下,顶部开口结合全射流方案不能满足原隧道的通风要求;当移动顶部开口段位置至距隧道入口约600m～4500m处、更改风口前隧道长度至≤4500m左右或增大隧道断面积至81m~2左右时,才能满足通风要求。     

地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的试验研究

基于1:20的模型试验,研究了火源热释放率、排烟量和风口长度对地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的影响。结果表明:火源段烟气温度随着火源热释放率的增加而显著增加,在排烟作用下非火源段烟气温度急剧下降;排烟量和风口长度对火源段烟气温度几乎没有影响;排烟量对非火源段烟气温度影响较大,而风口长度对非火源段烟气温度影响不大。     

纵向风作用下隧道断面尺寸对火灾烟气分层的影响

隧道火灾中较大的纵向风速会破坏火源下游烟气分层,对下游人员逃生不利。然而,维持下游烟气分层的合理风速未知;隧道断面尺寸对烟气分层影响也尚不清楚。利用FDS,对纵向风作用下5个不同断面尺寸隧道内烟气分层规律进行研究。结果发现:Newman无量纲温度比模型适用于宽高比在0.5至3范围内的隧道;维持下游烟气分层的最大风速随隧道宽度增大而增大,而与高度无明显关系;烟气分层与Froude数的关系与隧道断面尺寸相关,造成Hyman模型与FOA-SP模型试验结果无法吻合的原因可能是隧道宽高比的不同;烟气层高度与隧道断面尺寸相关,当风速较大时,宽度的增加会使烟气层出现剧烈波动。     

减振扣件对隧道-地表振动影响实测分析

为研究减振扣件对地铁隧道-地表环境振动的减振效果,对普通扣件和减振扣件下列车运行引起的隧道结构和地表振动响应进行现场实测分析,针对减振扣件和普通扣件得到以下结论:(1)减振扣件能明显降低钢轨的水平向振动,采用浮轨扣件后会使得钢轨的垂向振动明显增大;(2)减振扣件能明显控制隧道内结构的振动。对于隧道内振动控制效果,浮轨扣件效果更好。当采用减振扣件后,会出现道床和轨枕处的固有频率向低频偏移的现象,且会造成低频放大;(3)对于地面测点,由于低频振动在土层中的衰减较弱,会导致对与地面测点,双层非线性扣件加速度有效值和加速度峰值小于浮轨扣件。两种扣件均满足规范限定要求,在2 Hz～50 Hz频段范围内双层非线性扣件的加速度级小于浮轨扣件,双层非线性扣件的固有频率出现在63 Hz,浮轨扣件的固有频率出现在20 Hz说明两种扣件对于地面控制频段范围存在差异。     

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。     

地铁车站设置排热风机必要性研究

为了探讨排热风机设置的必要性,通过调研南京、苏州等地排热风机控制模式与应用现状,并对苏州地铁2号线车站隧道气温进行测试,结合测试结果与相关研究成果来研究排热风机降温效果及功能替代性。结果表明:排热风机实际运营只在夏季客流高峰运行时开启,其他时间仅在进行状况检查时开启。排热风机对车站隧道降温效果有限,可分别降低隧道气温峰谷1.75℃和0.4℃,排热风机可在地铁运营初期不开启。排热风机排烟功能可由隧道风机替代,就排热风机功能而言,其不具有设置必要性。     

轨底坡对轮轨接触行为及动力学性能的影响

为探讨轨底坡对轮轨接触行为及动力学性能的影响,利用多体动力学软件SIMPACK,分析地铁B型车LM和S1002型踏面与60 kg/m钢轨在不同轨底坡下的轮轨接触点分布情况、滚动圆半径差、最大接触压力、临界速度以及车辆运行安全性和平稳性指标等,从接触几何和动力学性能两方面提出LM和S1002型面的最佳轨底坡组合。计算结果表明,轨底坡对轮轨接触行为及动力学性能均有较大影响。对于LM型面在直线段采用1/20轨底坡可减小最大接触压力且不易发生蛇行失稳,对于S1002型面在直线段采用1/40轨底坡可获得良好的接触点分布及较大的接触斑面积,对于LM和S1002型面在曲线段均宜采用1/30轨底坡以获得较好的车辆运行平稳性。     

地铁区间活塞通风形式对比研究

对相同地下区间隧道分别设置单塞井形式与双塞井形式,通过软件计算分析两种形式在区间隧道在通风效果上的差异,同时结合土建规模、设备运行要求等,分析不同行车密度、不同排热风机运行风量对两种活塞通风形式下区间通风效果的影响。     

连续隧道洞口间烟气扩散特性研究

当上下游隧道的洞口间距较短时,上游隧道的火灾烟气可能扩散至下游隧道,对下游隧道造成影响。采用CFD数值模拟方法建立连续隧道模型,对不同纵向风速、不同火源位置、不同热释放率、不同洞口间距以及不同横向风速下的烟气窜流情况进行模拟分析。结果表明：（1）上游隧道纵向风速的增大将导致烟气往下游隧道方向水平扩散的距离增大,因此,烟气的窜流量增大;（2）火源距离上游隧道出口越远,热释放率越小,上游隧道出口处烟气温度就越低,烟气的水平惯性力上升,更容易窜流至下游隧道;（3）烟气窜流随着洞口间距的增大而不断减弱,当洞口间距足够大时,不会出现烟气窜流的现象;（4）当存在横向风时,洞口间烟气的流动轨迹会发生偏移,并且烟气窜流会随横向风速的增大而减弱。     

纵向风下隧道顶部和侧向排烟特性对比研究

建立全尺寸隧道火灾三维数值计算模型,通过设置不同的火源位置、风口尺寸、排烟量、火源功率,在纵向风速为临界风速时,对隧道内顶部和侧向机械排烟系统烟气分布特性进行对比分析。研究发现,两种排烟方式的顶壁烟气特性在火源段内无明显区别,而在非火源段内,侧向机械排烟的温度和CO浓度要明显高于顶部机械排烟;对于非火源段内的竖向分布和人员高度处的横向分布,顶壁排烟系统的整体温度和CO浓度都比侧壁排烟低,排烟效果好。     

不同方式地下埋管换热器的实验研究

针对不同方式地下埋管换热器建立实验系统,并分别对砂石回填的单U型和双U型井埋管进行夏季排热和冬季取热实验.整理分析了冬、夏季节不同运行工况下的实验数据,在此基础上,以单位管长换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热工况和取热工况下,单U型埋管单位管长换热量高于双U型.同时对埋管换热器的流量和进口水温对其换热性能的影响进行了研究,结果表明,随着流量的增大,排热工况与取热工况下,单位管长换热量均增加;随着进口水温的升高,单位管长排热量增大,而单位管长取热量减小.