CFD在地铁站台空调系统设计中的应用

以典型的北京地铁建国门站为研究对象,以Navier-Stokes方程为基础,引入了广泛应用的标准的k-ε湍流模型,建立用于求解典型地下铁道站台内流场的计算流体力学模型。采用计算流体力学场模拟软件ANSYS CFX为计算工具,建立典型地铁车站的物理与数学模型,以试验测试与大量参考文献综合计算的活塞风结果为计算边界条件,模拟计算城市地铁空调系统的气流场,得出地铁站台典型断面的温度场、速度场以及候车区关键位置的空气温度与速度分布规律。     

地铁站台两种送回风方式下热环境对比分析

本文使用计算流体力学(CFD)的方法,建立典型岛式站台的三维几何模型,用标准k-ε湍流模型作为站台气流的物理模型,按实测的热湿负荷、温度\速度等作为边界条件,对地铁闭式系统岛式站台环控系统中两种典型送回风方式的气流组织方案在夏季工况最不利情况下进行对比分析。结果表明:两侧送中间回的气流组织方案在对站台的温度控制上要优于单送单回的气流组织方案,而在气流温度\速度均匀性和能耗系数上,后者更加满足舒适性和能耗方面的要求。研究成果为地铁环控系统设计运营提供参考。     

高大厂房分层空调数值模拟

分层空调是高大空间建筑典型的气流组织方式。利用计算流体力学(即CFD)方法对一个高大厂房分层空调气流组织进行了数值模拟。使用标准k-ε模型,运用SIMPLE算法进行离散,得到了分层空调的温度场、速度场,模拟结果表明CFD方法可以为分层空调系统的节能和设计提供依据。     

送风口的变化对冬季室内环境影响

利用计算流体力学软件FLUENT，采用RNG湍流模型，计算模拟不同数量送风口下冬季室内环境的流场，通过分析速度场与温度场来研究送风口的数量对房间舒适性的影响，为其他相同或类似房间热泵空调送风口数量的选择和气流组织设计提供参考。     

亚热带季风地区地铁高架站热舒适性分析

为研究亚热带季风地区地铁高架站自然通风条件下乘客的热舒适性体验现状,提高地铁乘车服务水平,以长沙市地铁某侧式和岛式高架站为对象,选取夏季典型日的最热时段,在站台层进行热环境实测,根据测算结果分析该工况下的热环境分布状况。以实测的风速、温度等数据为基础,采用计算流体力学软件Fluent模拟了该气候条件下侧式和岛式高架站的风速场和温度场变化情况,提取了1.5 m处风速和温度的平均数值,并选用相对热指标RWI评价了站台层的热舒适性。结果表明：现场实测的热环境除温度和风速外,均满足室内空气质量标准;相同的室外气象条件下,侧式站台和岛式站台的风速场和温度场变化明显不同,岛式站台的热舒适性体验和侧式站台相差不大。     

基于Fluent的某超市空调工况下室内气流组织模拟

本文采用Fluent计算流体力学软件作为模拟工具,针对某大型超市冬夏季室内空调工况下的气流组织进行了模拟研究,通过分析空调送风在室内形成的温度场及速度场,为该超市空调系统设计的合理性及室内人员的舒适性提供参考。     

新型气流组织在地铁车站通风空调系统中的应用分析

基于地铁车站环境控制的设计原则和竖壁贴附射流的计算方法,以标准地下车站为例,给出了公共区竖壁贴附送风气流组织的节能设计要点,并与传统上送上回混合式气流组织进行了对比分析。结果表明,地铁车站应用竖壁贴附射流气流组织的节能效果显著,以地下标准2层岛式车站为例,组合式空调机组的送风量减小20%,冷水机组的容量减小22%,地铁车站空调系统综合制冷性能系数提高17%。相较于传统的混合通风方式,车站大系统风管板材节约率为14.3%。     

非屏蔽门地铁车站站台空调系统冷量有效利用率的数值分析

针对非屏蔽门闭式地铁站台,来自区间隧道的活塞风将影响站台空调送风射流,从而影响站台冷量的分布。在此两股气流相互的耦合基础上,提出了站台空调冷量有效利用率的概念。采用计算流体力学(CFD)方法,建立闭式地铁站台三维几何模型,模拟得到了列车在区间匀速运行、减速进站、停站和加速离站4个阶段的地铁站台1.5 m高度水平面的速度场和温度场,并以此计算分析了相应车况下,站台空调冷量有效利用率。由变因素分析,得到冷量利用率受空调送风温度和送风口数量影响最显著。     

列车运动对地铁站台环境影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法,对地铁岛式站台在不开启机械通风系统的情况下,单列车进站、停车及出站过程中流场和温度场分布进行了三维数值模拟。模拟结果量化了在列车通过的过程中,站台靠近轨道一侧所形成的较大风速和温升,以及这种影响在站台中部区域的衰减,现场实验说明了模拟结果具有可靠性。根据模拟结果,分析了列车运动过程所造成的活塞风以及列车散热对站台乘客候车环境的影响。采用的三维非稳态模拟方法,使得模拟更加接近于真实的物理过程,模拟结果对于地铁环控系统的设计具有指导意义。     

基于软件SMARTFIRE下的火灾模拟研究

介绍了火灾模拟软件SMARTFIRE的各个组成部分，就其实现模拟的具体步骤进行了阐述，并针时国内某地铁线路的典型双层岛式站台建立了模型，时某车厢着火的情况进行了数值模拟，获得了该火源状况下站台及着火车厢的烟气和温度场分布。希望能通过将来更深入的应用，为消防部队和有关部门提供火灾预测，为灭火救援的方案制定提供技术依据。     

广东地区某建筑夏季室内热环境的CFD仿真评价

在暖通空调领域,计算流体动力学CFD（Computational Fluid Dynamics）方法常被用来求解气流及温度分布。本文利用CFD仿真软件对广东地区某一使用风机盘管的夏季空调建筑室内温度场、速度场进行模拟仿真,得出了夏季空调情况下该建筑的室内温度场和气流组织分布,结果分析表明,其室内平均温度及送风温差满足《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则DBJ15—51—2007中的相关要求。     

计算机模拟在大空间建筑幕墙结露分析中应用

应用IES软件建立大空间三维几何模型,分层模拟冬季及夏季的室内热环境,选用相关参数作为CFD分析的边界条件.根据该边界条件,利用STAR-CD软件对大空间内各点的空气温度进行CFD模拟分析,通过幕墙最不利点表面温度同露点温度的比较,进行结露分析.     

地铁双存车线配线区间的烟气控制研究

针对成都市某地铁双存车线配线区间进行了现场冷烟试验,在此基础上,对SES数值模拟软件的有效性进行验证,接着采用SES和FDS数值模拟软件对双存车线区段的存车和正线火灾进行了混合数值模拟研究,并得到了双存车线最佳送风排烟气流组织模式下的排烟系统配置方案.该研究成果对地铁复杂配线区,特别是双存车线配线区间的防排烟设计具有重...     

彭水地下水电站厂房通风数值模拟及方案比较

利用CFD技术对地下水电站发电机层、水轮机层气流组织进行了数值模拟计算。对不同的风口大小、风口数量、风口布置位置形成的室内速度场、温度场分布进行了分析对比,提出适合于本文实际的送风方案,并对所选方案的不同运行工况进行了数值模拟研究,为设计提供了依据。     

风沙绕流建筑物流场的数值模拟研究

利用计算流体力学模拟软件FLUENT,选用基于雷诺平均的标准k-ε湍流模型对风沙绕流建筑物的三维定常风流场进行数值模拟,分析建筑物周围风流场的分布情况和沙尘绕流建筑物的运动轨迹。计算结果表明建筑物迎风面受到压力最大,背风面受到负压的影响,风流绕流建筑物发生风流的分离,脱落,涡旋,汇合等现象。模拟结果为沙尘防治和城市建筑风环境的改善提供参考。     

Numerical simulation of pressure changes in closed chamber fires

Pressure rising in closed chamber fires will be studied numerically in this paper with Computational Fluid Dynamics (CFD). The Fire Dynamics Simulator (FDS) developed at the National Institute of Standards and Technology (NIST) in USA is taken as the simulation tool. Experiments on closed chamber fires were reported in the literature by the Defence Research Establishment (FoA) in Sweden. Scenarios similar to those in that experimental study were taken as examples for simulation. Air flow pattern, pressure and temperature distribution are predicted. Functional analysis is used to compare predicted values with experiments. This gives some indication on how good CFD can be when applied for studying closed chamber fires. It is observed that input heat release rate to FDS is a key point. Predicted results on air velocities, temperature and pressure agree reasonably well with experimental results. Care should be taken in applying the fast reaction mixture fraction combustion model for simulating under-ventilated fires.     

Modeling subway air flow using CFD

A more realistic Computational Fluid Dynamics approach has been developed to model air flow in subway tunnels and stations. This modeling incorporates the effects of multi-car trains as they arrive and depart in a network of interconnected stations at realistic speeds. It also includes thermal sources within the stations and a coupling to the street level through inlets and outlets. This new approach is validated against experimental data, and numerical simulations are carried out in realistic subway station geometries. The air flow dynamics in these stations are quantified in terms of their spatial complexity and temporal stability. The air flow dynamics correlate to the dispersion and transport of pollutants though the stations.     

数据中心地板送风和IT设备机柜散热的CFD模拟方法总结和比较

数据机房的气流组织和温度场可以为评价数据机房热工环境和数据机房节能改造提供有力的依据。目前,运用CFD模拟数据机房气流组织是常用的分析方法,提高CFD在数据机房气流组织模拟精度至关重要。在CFD建模的环节中,对于地板送风的模拟直接关系到垂直方向送风初速度和速度梯度变化;而IT设备机柜散热的模型建立,关系到热量的分布和散热,这两个问题是影响模拟精度的关键因素;总结了目前常用的几种数据机房地板送风和IT设备散热的模拟方法,与实测数据进行对比,比较不同建模方式的优势与缺点。     

公铁合建越江隧道列车运动压力波数值模拟

本文采用CFD方法对地铁通过公铁合建越江隧道产生的压力波进行了数值模拟分析。基于国内某公铁合建越江隧道相关尺寸建立其下部地铁隧道三维几何模型,采用动网格方法模拟列车从驶入到驶出隧道的全过程。利用国外模型实验数据验证了本文数值模拟方法的可靠性,根据隧道内压力变化曲线,分析了由于列车通过隧道引起的压力变化规律。计算得到进入疏散通道防火门处的压力峰值,最大值1910Pa,最小值-1060Pa,与疏散通道内30~50Pa的正压有较大的压力差。