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。     

地铁隧道通风竖井突发污染物扩散研究

本文以带竖井地铁隧道为研究对象,研究列车运行过程中,以面源的形式在风井口持续性释放污染物后,污染物在向隧道内迁移的扩散规律,以及污染物扩散的影响因素问题。本文运用数值模拟的方法,通过用动态网格技术和离散相模型相结合的方式,选取列车运行速度、通风竖井数量及颗粒物的粒径为变量,探究这三个因素对于通风竖井突发污染物的扩散影响。研究发现:隧道内污染物浓度沿列车行驶方向逐渐降低,污染物浓度出现垂直分层状况;风井数量越多颗粒物进入区间隧道的时间越早;亚细微颗粒物(粒径小于10μm)具有良好的跟随性;粒径越大颗粒物受重力作用越明显,颗粒的沉积量就越大。     

竖井纵向位置对隧道自然通风的影响

隧道竖井自然通风在长大隧道运营通风中的作用不可忽视,故竖井位置的选择也很重要。研究基于FLUENT软件,采用RNG k-ε湍流模型,对单一竖井在隧道不同纵向位置通风换气结果进行三维数值模拟,得出竖井位于隧道纵向不同位置时隧道内风速及流场分布规律。计算出竖井在不同纵向位置时隧道整体完成一次通风换气所需时长,通过拟合得出竖井位置与通风换气时长呈e指数关系,为长大隧道设计、建设过程中竖井位置的选取和通风方式的确立提供参考。     

长大斜坡地铁隧道列车不同着火点火灾通风数值模拟

以乌鲁木齐市地铁一号线为研究对象,结合当地的气象条件,采用数值分析的方法,通过FDS三维计算模拟软件对列车不同着火点火灾通风进行模拟,分析隧道内烟气回流及温度分布后得出,当列车在隧道发生火灾,车头起火所需竖井通风量最大,为90m3/s,尾部起火时为80m3/s,中部起火时所需最小,为50m3/s。     

顶部开孔组合方式对城市公路隧道自然通风的影响

利用SES模拟软件,采用数值计算方法研究了城市公路隧道采用顶部开孔的自然通风方式时隧道内的气流运动和污染物扩散的问题。根据实际隧道几何尺寸,截取1000米隧道作为算例,研究了自然通风孔布置情况对隧道内空气流动及污染物扩散的影响。结果表明:在开孔数量和总开孔面积不变的情况下,与多个通风孔集中布置时相比单个通风孔均匀布置时隧道内通风换气效果最差,隧道沿程排放污染物能力最弱;而多个通风孔集中布置时五个孔一组的通风换气效果最好,隧道沿程排放污染物能力最强。     

地铁全封闭声屏障阻塞工况自然通风效果模拟研究

全封闭声屏障的设计可有效减小地铁列车在高架线上运行产生的噪声。针对北京某地铁线路高架段的全封闭声屏障结构,采用三维数值模拟计算的方法,对列车阻塞工况该高架段全封闭声屏障顶部不同开口下的自然通风效果进行模拟研究。结果表明：全封闭声屏障顶部不开口时,阻塞工况声屏障内空气平均温度最高可达70℃,不满足设计要求;相同开口率下,开口位置越靠近声屏障顶部中间位置,声屏障内通风换气量越大,热气流越易从顶部开口处流出,降温效果越好;开口位置靠近声屏障侧面时,顶部热气流较难排出,通风效果差;声屏障顶部采用通风消声百叶净开口率为5%时,各断面空气平均温度仍低于40℃,满足设计要求。     

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...     

既有地铁车站热湿环境与通风空调系统测试分析

为了营造满足地铁车站内人员要求的热湿环境和空气品质,车站往往需要保持较大的能耗水平。因此在地铁运营中,通风空调系统能耗占据了总体能源消耗的较大比例。为了解地铁通风空调系统运行现状及其营造的热湿环境、空气品质,本文以某地区3座地铁车站为例,测试了车站空调系统能耗、热湿环境以及空气品质参数,通过数据分析表明：车站公共区域温度能够满足要求,但相对湿度偏高。车站CO₂浓度一直处于800 ppm以下,满足相关规范1500 ppm以下的要求。车站A制冷主机COP能够满足相关规范要求,车站B和车站C两站部分时段不满足要求。     

地铁车站通风空调系统优化设计探讨

以缩小地铁车站规模、减少工程投资为出发点,在满足地铁车站通风空调系统基本功能的前提下,通过对地铁隧道通风系统和空调水系统遇到的设计问题进行总结,提出优化设计方案供设计参考。隧道通风系统可通过设置单活塞风井来压缩车站规模,减少活塞风亭对车站周围环境的影响。同时特殊区段的隧道通风系统,可在充分了解地铁隧道通风系统原理的基础上优化系统设计,降低车站土建规模、避免对重要场合周围建筑景观的影响。地铁车站空调水系统可以选择设置集中冷站和采用新型制冷设备等方式来减小冷水机房的面积。     

地铁开式通风系统喷嘴送风研究

地铁开式通风系统事故时风机联动范围大,时滞长,可靠性和及时性较差,主要针对地铁开式通风系统喷嘴送风进行研究。采用Fluent数值模拟方法,从送风角度、布置位置对顶置和侧置喷嘴进行了优化,获得了顶置和侧置喷嘴最佳布置形式。对两种喷嘴形式下隧道风机进行了选型计算。最后采用SES对区间隧道火灾喷嘴送风风机动作模式进行模拟,结果表明,通过喷嘴送风,可减小风机动作数量,通过动作事故区间相邻车站的隧道风机即可满足区间风速要求,系统可靠性和及时性大大提高。     

多孔地铁隧道交叠运行环境振动影响数值分析

随着城市地铁线网的逐渐加密,地铁线路布局越发复杂多样,多条地铁线路近距离并行或交叠运行情况越来越多,由此产生的地铁环境振动影响也更为恶劣和复杂。建立多孔隧道不同列车运行状态下环境振动影响三维动力有限元模型,计算结果同相关标准规范中的经验公式预测结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上系统分析隧道孔数、隧道空间位置关系及列车不同交汇情况对地表振动传播规律的影响。仿真结果表明:上部隧道孔洞对下部隧道地铁列车运行引起的地表振动传播规律影响较大,且对隧道孔洞近场地表振动具有一定的遮挡作用;上下隧道水平间距相比垂向间距影响更为显著;不同列车运行状态组合方式对地表振动影响差异较大。研究结论可为地铁环境振动影响评价、地铁线路设计等提供参考依据。     

置换通风条件下送风速度对污染物浓度分布的数值模拟

在置换通风条件下,建立了高大空间简化物理模型和污染物浓度控制方程,设定了相应的边界条件,以数值模拟的方式分析了送风速度对空间内速度场和污染物浓度场分布的影响。采用有限容积法对控制方程进行离散化,通用微分方程离散过程中,采用规则的结构网格进行网格划分。研究结果表明,当送风速度很大时,在热源附近形成的涡流越强烈,使热气流与周围空气的混合扩散作用增强,容易失去置换通风的效果;随着送风速度的增加,污染物浓度分布的高度随之增加,但掺混也会随之增强,采用置换通风对大空间室内污染物进行控制时,其送风速度应以0.25m/s为宜。     

深埋车站防排烟方案研究

随着中国地铁工程建设的铺开,车站形式越来越复杂,出现了很多埋深较深的车站。以某站为例,通过软件模拟和分析,提出深埋车站防排烟方案的设计关键点和具体方案。对于深埋车站,站厅层火灾、站台层火灾,只要排烟风机压头足够,采用出入口进行补风,都可以满足防排烟要求。站台层排烟时,如开启站厅层公共区通风空调系统进行加压送风,或者把轨道排风口直接设置在站台层公共区都可以起到更好的排烟效果。车站隧道火灾时,开启区间隧道通风系统进行辅助排烟,可以满足防排烟要求。如开启站厅层公共区通风空调系统进行加压送风,可以起到更好的防排烟效果。     

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。     

《不同隧道断面结构处的地表振动分析》

地铁列车的振动对隧道周围土体强度和变形有较大的影响。本文以北京地铁5号线的隧道尺寸和土质特性为研究背景,用有限元软件对圆形隧道和矩形隧道在相同列车振动荷载作用下的动力响应进行计算,给出了隧道周围土体的变形情况和地表位移。并将这两种断面的有限元计算结果进行比较和分析,为以后的工程设计提供依据。     

高速列车隧道压力波模拟系统仿真控制研究

高速列车在隧道中运行、交会时,车体表面将形成复杂的膨胀波和压缩波,引起车体变形,影响行车安全。车外压力波通过车体传入车内引起车内空气压力的波动,影响乘车舒适度。使用实测的隧道压力波为期望波形,采用AMESIM与Matlab构建联合仿真的模式来设计高速列车隧道压力波模拟控制系统。针对模拟系统大容量、大滞后及强非线性特点,采用迭代学习控制算法来实现隧道压力波的重建。仿真验证表明:迭代学习控制算法的控制误差比常规算法小,控制效果较理想。     

射流风机对地铁隧道人员疏散影响的数值分析

为满足昆明市地铁6号线由大板桥至综合交通枢纽站3号隧道内射流风机设置于人员安全疏散的设计要求。利用CFDFluent软件建立一个三维区间隧道计算模型,模拟了无阻塞和列车阻塞两种工况下射流风机出流对区间隧道内空气流场分布的影响。结果表明,无阻塞工况下射流风机稳定运行时,疏散走道处所形成风速均低于4m/s;列车阻塞工况下,当停留列车距离射流风机出风口越远,容易在列车与隔墙之间的疏散走道处形成局部高速风,但人员所接受风速均低于6m/s。通过Fluent计算程序的建立,可以方便地将研究结论转化成简单易用的设计资料,为今后设计提供参考。     

送风速度对地板送风房间空气品质影响的数值模拟

针对全尺寸地板送风办公房间,采用数值模拟方法研究了当送风量和送风温度一定时,送风速度对室内流场、温度场和污染物浓度分布的影响。研究结果表明,当送风速度小于0.9m/s时,室内气流呈置换通风状态,主动式污染物CO2呈分层分布,室内空气质量较好;当送风速度大于0.9m/s时,室内气流呈混合通风状态,不利于主动式污染物CO2的排除,但有利于排除被动式污染物苯。