地铁车厢送风参数对气流组织影响的研究现状

介绍了地铁车厢空调系统送风参数的选取原则和依据,综述了前人对地铁车厢空调系统送风参数的实测结果和气流组织的数值模拟结果,总结了送风参数对地铁车厢内气流组织的影响规律。结果表明,辐流风机有助于改善车厢内气流组织的均匀性;B型地铁载人情况下,当送风速度在1.5m/s左右时,车厢内速度场的均匀性较好;对于相同微风速环境下的A型地铁来说,满载车厢的空调送风速度高于空载车厢的送风速度,以上研究结果为提高地铁车厢的舒适性提供了理论基础。     

地铁车辆车门开关对空调性能及车内温度的影响

在整车热工试验室对地铁车辆进行开关门测试，研究开关门过程空调性能及车内温度变化。频繁开关车门会造成整车空调系统能耗的增加。夏季制冷时，地铁车辆车内外温差不大，使空调系统能耗增加幅度不大。车门的频繁开关会造成车内温度变化。车门的开启和关闭使空调出风口的空气温度发生变化，进而改变地铁车辆内部的气温。门附近的气流变化很大，温度波动很大。     

基于载客量的地铁车厢冬季热舒适研究

以郑州地铁为例,对车厢热环境与乘客数量进行现场实测,对空载、半载、满载这3种工况车内温度进行对比分析,得到地铁车厢的空调设定应考虑载客量的情况分早晚高峰时段和日间平峰时段进行设定。模拟高峰满载和平峰半载车厢不同送风温度、送风速度的热环境状况,最后根据PMV指标对其进行热舒适评价,提出地铁车厢冬季平峰期与高峰期的空调设计参数,以期在满足乘客舒适性的同时降低空调能耗,为车厢的温度设定、地铁热舒适的改善提供参考。     

地铁车厢中通风对污染物的模拟分析

以沈阳地铁为例,阐述车厢内的结构及污染物,分析污染物对人体的危害及地铁中通风的重要性,应用Airpak 3.0软件模拟了地铁车厢内气流组织形式、气流的走向及污染物的浓度分布云图。分别对X轴6.5m处、10m处;Y轴1.4m处、1.7m处;Z轴0.3m处、1m处的模拟结果做了切片,直观展示了车厢内气流及污染物情况。不同位置的污染物浓度与相应位置的气流有着密切的关系,分析车厢内不同位置的乘客舒适度情况,便于根据个人喜好,选择乘车时的位置。     

列车车厢内火灾烟气运动的数值模拟研究

使用大涡模拟和Smagorinsky亚格子尺度模型，以及简单化学快速反应燃烧模型，对列车车厢内火灾现象进行了数值模拟。由于热烟气的弱可压缩性，采用了适合于低马赫数形式的三维非稳态Navier—Stokes方程的近似形式数值研究烟气的输运过程。通过对不同释热率情况下火灾过程的研究，初步探讨了车厢内火灾发展、烟气运动和温度分布规律。采用的研究方法和所得结论对于列车火灾的防护设计和安全管理方面有一定指导意义。     

YW25G型空调硬卧列车车厢内热舒适性研究

从满足旅客的热舒适性出发,研究空调列车室内空气的流动及温度分布情况至关重要。以YW25G型空调硬卧列车车厢为研究对象,物理模型中考虑了旅客以及车厢内各障碍物（包括边桌、行李架、床铺、折座等）等的影响,采用k-ε湍流模型对车厢内三维湍流流动和传热进行了数值模拟,研究车厢内流场及温度场的分布变化规律,从而获得热舒适性指标PMV值的分布情况。研究结果表明：整个车厢内的流场及温度场关于隔间存在良好的对称性;硬卧车厢内各区域的热舒适性优劣排序依次是：过道区域、下铺区域、中铺区域、上铺区域;合理的铺位纵向间隔有利于旅客的散热。研究结果对如何改善列车车厢内热舒适性提供了重要参考。     

纵向涡发生器作用下矩形通道内脉动流流动换热性能研究

对安装渐缩式纵向涡发生器与椭圆支柱组合的矩形通道内脉动流动换热性能进行了非稳态三维数值模拟研究,计算考察了不同Re、脉动频率ω以及振幅A对通道内强化传热和压力损失的影响。研究结果表明:在脉动流动的影响下纵向涡发生器的传热能力得到了强化。随着脉动频率ω和脉动振幅A的增加,矩形通道内整体传热能力的强化效果增强;随着Re的增大,强化效果逐渐减小。随着脉动频率ω和脉动振幅A的增大,矩形通道内E_f的波动振幅增加;随着Re的增大,E_f的波动振幅减小。     

太阳能相变蓄热炕热工性能模拟

将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明：太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1 200 s,在未采取供暖的房间内能维持垫面温度293-295.8 K,放热时长在15 h左右,通过温控开关控制可较好地实现周期性蓄热。     

特殊背压下高增压柴油机增压器匹配性能研究

基于GT-power搭建了某高增压柴油机一维仿真模型,并通过试验数据对模型进行标定。利用该模型计算分析了柴油机在不同排气背压下的性能,利用计算结果配合试验,分析了排气背压高且波动范围大工况下的压气机和涡轮的匹配。研究表明:背压升高会导致柴油机性能恶化,通过增压器的合理匹配可以实现高排气背压柴油机功率的恢复,稳态工况下可以恢复至59.8%,背压波动工况可以恢复至66%;高排气背压工况应提高压气机低压比区域的效率和流量,并适当控制高压比区域的压比;涡轮喷嘴环流通面积对性能影响较大,过大或过小均不利于功率恢复,通过选择合适的涡轮,可使功率恢复提升10.9%;柴油机性能参数随排气背压波动做规律波动,但存在一定的延迟,波动的幅值与该性能参数的迟滞时间负相关。     

基于EFDC模型的天镜湖水动力优化调控方案研究

太仓市天镜湖以长江水为水源,补水量只能维持蒸发渗透水量,湖水基本不动,水体极易处于高度富营养化状态。针对该湖现有问题,利用环境流体力学模型(EFDC模型)建立了天镜湖的三维非稳态水量、水龄、污染物颗粒追踪数学模型,对天镜湖水动力优化调控方案进行了模拟(模拟内容包括水位、流速和水龄)。模拟结果表明,通过浏河闸开启向天镜湖引水能够在一定程度上加强湖入口和中心区域的水体流动性能,且浏河闸开启的时间越长效果越好,但引水对天镜湖内部(远离入口处)区域的水动力无明显的改善作用;在西南风条件下,开启浏河闸引水对湖区的水动力改善效果最好;在现状条件下,湖区中存在多处水体交换差的区域(集中在湖周边和远离入口的地方),可能成为天镜湖潜在的水体富营养化高发区。     

夜间通风与人工制冷耦合运行策略研究

本文利用CFD软件对某办公建筑一个房间进行了24 h非稳态热环境的动态模拟,包括室外温度,太阳辐射等非稳态条件。根据夜间通风量的变化对建筑维护结构蓄热的影响从室内热环境进行了计算分析,在满足室内环境热舒适要求的前提下,适当加大夜间通风量,寻找一种节能的运行模式,从通风空调联合运行机制上探讨节能潜力。     

一种带有热开关的新型温差发电系统

为解决工程应用中由于热源频繁波动造成温差发电系统性能严重下降的问题,提出一种带有热开关的新型温差发电系统。建立反映其动态特性的数学模型,并搭建能灵活投切热开关的温差发电原理性实验台。通过数值模拟和实验分析全面研究系统性能。结果表明,带热开关的温差发电系统可有效降低模块热端温度波动,提高系统输出功率和效率;同时,热开关的开启和关闭温度是影响系统性能的关键因素。     

热水供给回水系统管道热损失的分析

计算和分析了稳态和非稳态2种状态下管道内流体对管道热损失的影响以及非稳态的热水供给回水系统管道中的热量损失,得出依实际需要通过减少系统运行时间可减少管路中热损失的结论.     

混合式填充床熔盐蓄热系统热性能分析

基于混合扩散中心对称(D-C)模型,考虑自然对流现象对液态相变材料(PCM)导热性能的影响,建立填充床蓄热系统的热力学模型,开发数值计算程序并通过文献实验数据对其进行验证。研究混合式填充床熔盐蓄热系统在工程规模下蓄、放热过程的循环热特性;从温度分布和填充床热装载率分布的角度评价蓄热系统的热力性能;并研究填充床结构对蓄热系统放热时间和系统容量因子的影响规律。结果表明随着总相变填充比例的增加,系统容量因子呈先增大后减小的趋势,系统放热时长则一直增加,且增幅逐渐减小;在一定的总相变填充比例下,存在最优的高、低温相变填充层体积比使系统的放热时长和容量因子达到最大值。     

含最大功率点跟踪的电动汽车太阳能充电系统

针对光伏发电系统在电动汽车充电应用中存在充电时间长、充电电压波动大及最大功率点跟踪(MPPT)速度慢等问题,研究并设计一种车载环境下太阳能充电系统。基于电导增量法,提出适合车载工况下的修正变步长电导增量MPPT法。对充电系统中实现MPPT控制的Boost电路,与用于充电控制的Buck电路以及PI控制器进行建模与分析。基于PSIM仿真平台验证所提MPPT法的快速追踪性能,及充电系统充电电压摄动小、稳态精度高;又通过有无MPPT功能的充电实验对比,表明系统还具有充电时间短、效率高的优势。     

分户计量供暖系统室内温度波动规律研究

本文旨在研究采暖房间室温的波动幅度和规律,从而对合理确定分户计量供暖系统的采暖热负荷提供参考意见。为此笔者根据用户调节时室温变化的特点,提出一种应用简化计算数学模型对非稳态传热过程进行模拟的方法。并应用这种模拟方法对不同围护结构条件下典型房间的室内温度变化进行了模拟,得到一系列室温波动曲线。根据这些曲线分析供热附加率、外围护结构条件及房间在建筑中所处位置等因素对室温的影响。     

通信基站热管加蓄冷被动散热的模拟研究

研究了用于通信基站的被动散热系统,该系统包含热管和蓄冷环节.通过构建数学模型并求解,获得了主要传热参数对散热性能的影响.模拟结果表明:可实现基站内气温波动的幅度(2℃)远小于环境温度波动的幅度(当20℃时),具有较大的抗环境温度干扰能力;蓄冷水量的增加能够提高系统的热惯性,但不能改变最终系统平衡温度;水箱面积的增大可降低系统各环节的平衡温度,同时会减弱系统的抗环境干扰能力;在特定工况下作为热管工作冷源的蓄冷水温可维持低干环境空气波蜂温度运行,但其削峰效果并不明显.     

基于正交试验的光伏水泵性能优化

以光伏水泵为研究对象,基于试验测试和理论分析建立光伏水泵出水量计算预测方法。采用正交试验设计优化方案,选取泵叶轮结构参数为优化变量,通过数值模拟和试验研究的方法,对该光伏水泵的性能进行优化和试验验证。结果表明：经优化后,光伏水泵系统的最低出水值下降至330 W/m²,水泵每日工作时长提升;光照辐射强度稳态时的泵出口压力脉动相较优化前有小幅提升,光照辐射强度瞬态变化时泵出口压力脉动波动幅度更平稳;优化后的模型泵叶轮进口低压区面积明显减小,叶轮出口压力显著增加,同时叶轮流道内速度分布更为均匀。     

基于AMESim的电喷发动机供油系统建模与分析

在电控发动机喷油器开启过程中,管路内部油液流动会导致压力波动,影响喷油量和雾化效果.本文以4缸汽油发动机供油系统为研究对象,建立了AMESim仿真模型,并将模拟结果与实际测试值进行对比,验证了模型的准确性.以此就系统核心部件的结构参数对系统内压力波动及喷油量的影响进行了变参数分析.     

一种带MPPT的车载太阳能充电系统设计

针对在电动车充电应用的光伏发电系统充电时间长、充电电压波动大和最大功率点跟踪(MPPT)速度慢的问题,设计了一种车载工况下的太阳能充电系统。提出了基于增量电导法的、适合车载环境下的修正变步长增量电导MPPT法。对充电系统中实现MPPT控制的Boost电路、用于充电控制的Buck电路和PI控制器进行了分析和建模。通过电力仿真(PSIM)实验和蓄电池充电实验,验证了带MMPT和双环PI控制结构的太阳能充电系统具有在车载工况下MPPT跟踪速度快、充电时间短、充电电压稳态精度高和抗扰性能强等优势。