地铁车站、车厢内新风量问题的研究

摘要

本文针对地铁车站、车厢内的新风量问题展开研究，是因为处在地下空间的地铁车站、车厢内的空气品质主要取决于新风量供给的充分与否，而地铁列车特有的行驶过程中形成的活塞效应又影响地铁车站以及列车行驶在沿线不同位置时车厢新风量的获取。首先用空气动力学理论分析列车在有通风竖井的单线隧道内行驶时引起的活塞效应。为了更全面地研究活塞风作用对地铁区间隧道、车厢、车站内空气质量的影响，本文先以某地铁岛式车站为研究对象，选取了进站端单独设置通风竖井、出站端单独设置通风竖井以及进、出站端均设置通风竖井的3种不同工况，利用Fluent软件建立二维区间隧道、列车模型，分析地铁列车在减速进站、停站及加速离站整个运行过程中活塞作用对隧道气流的影响;随后在不考虑车站空调系统、以列车在停站时产生的活塞风联合隧道排风系统作为车站通风换气基本方式的情况下，利用Airpak软件建立三维地铁岛式车站模型，分析单列车、双列车停站阶段屏蔽门全开时活塞风对站台气流的影响;并研究引入的室外新风量是否满足规范对车厢、站台人员新风量的要求和对稀释CO2所需新风量的要求以及对换气次数的要求。得出在进站端、出站端均设置通风竖井的方案最能满足要求，使地铁环境空气品质保持良好。本文还通过对车站空气龄的模拟计算，对站台不同部位的空气新鲜程度进行更全面的分析。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文研究的背景及意义

1．1．1 地铁发展进程

1．1．2 地铁环境的特点

1．1．3 地铁环境中空气品质存在的问题

1．2 国内外关于地铁环境的研究情况

1．2．1 国外关于地铁环境的研究内容与方法

1．2．2 国内关于地铁环境的研究内容与方法

1．3 地铁活塞作用对地铁空气品质的影响

1．4 论文研究的主要工作

2 地铁气流作用原理与数值理论

2．1 地铁活塞气流作用原理

2．2 选用软件概述

2．3 计算流体力学问题的解决过程

2．4 动网格生成技术

2．4．1 动网格简介

2．4．2 动网格的生成与质量

2．5 流场控制方程及湍流模型

2．5．1 控制方程

2．5．2 湍流模型的选择

2．6 本章小结

3 列车在隧道中运动的数值模拟

3．1 模型建立

3．1．1 隧道、列车参数

3．1．2 模型建立的假设

3．1．3 隧道、列车几何模型的建立

3．1．4 网格划分

3．1．5 边界条件和计算方法

3．1．6 用户自定义函数(UDF)

3．1．7 收敛准则

3．2 活塞风作用的模拟结果及分析

3．2．1 进站端单设风井

3．2．2 出站端单风井

3．2．3 进站端、出站端均设置风井

3．3 隧道、车厢内人员新风量分析

3．3．1 隧道、车厢内人员新风量标准

3．3．2 车站、车厢空调参数要求及车厢空调机组参数

3．3．3 分析结果

3．4 本章小结

4 地铁列车停站阶段对站台气流影响的数值模拟

4．1 地下车站空气质量标准

4．2 车站隧道的日常通风量

4．3 几何模型的建立与假设

4．3．1 几何模型

4．3．2 参数条件

4．3．3 模型假设

4．3．4 网格划分

4．4 气流模拟结果及分析

4．4．1 进站端单设风井

4．4．2 出站端单设风井

4．4．3 进、出站端均设风井

4．5 站台人员新风量及空气龄的研究与分析

4．5．1 人员新风量分析

4．5．2 空气龄分布指标的研究分析

4．6 本章小结

5 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

致谢

参考文献