地铁侧式站台隧道内有、无隔断对环控通风效果的影响研究

摘要

地铁列车在隧道内运行过程中产生的大量活塞风是隧道通风换气及换热的主要动力。列车行驶速度、阻塞比、地铁环控系统的运行方式以及通风竖井的参数等因素都会影响到活塞风的强弱。本文针对有隔断侧式和无隔断侧式两种形式的地铁侧式站台,分析站台形式不同对活塞风的影响规律,以提出更合理的侧式站台型式,从而达到良好的通风和节能效果。
　　本文将地铁车站隧道和区间隧道内的空气流动视为三维、不可压缩、非稳态的湍流流动,选用标准ek-方程,运用三维CFD流体计算软件的动网格技术,结合有限体积法对控制方程进行离散处理,对列车从上游地铁侧式站台(有、无隔断式)启动加速运行、匀速运行直到减速制动停止在下游的侧式站台(有、无隔断式)中的整个过程中隧道内的气流运动问题进行了数值求解。按加速启动、匀速运行和减速制动三个阶段分析了上游站台隧道、区间隧道和下游站台隧道内的气流速度、压力和温度分布及变化规律,对比了有隔断和无隔断地铁侧式站台的速度场、压力场和温度场的差别。结果表明:无隔断侧式站台情况下,列车加速出站和减速进站阶段站台隧道内的平均温度较低;有隔断站台情况下进入区间隧道的活塞风量比无隔断站台时大;列车出、进站过程中轨顶轨底排风口的排热效果在无隔断站台情况下更好,且无隔断侧式站台在列车进站停止后其周围气流场达到稳定的时间则更短。

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1 绪 论

1.1 课题研究的背景

1.2 地铁环控系统的特点和国内外研究现状

1.3 课题研究的内容和方法

1.4 课题研究的目的与意义

本章小结

2 数值仿真模型的建立

2.1 概述

2.2 模型的简化与假设

2.3 数学模型的建立

2.4 GAMBIT划分网格

2.5 CFD模型的建立和边界条件的设定

本章小结

3 列车运行过程中车站隧道内气流分布特征

3.1 列车匀加速运行阶段车站隧道内气流分布特征

3.2 列车减速阶段下游车站隧道内气流温度、速度和压力分布特征

3.3 列车匀速运行阶段区间隧道内气流分布特征

本章小结

4 有、无隔断侧式站台对隧道内通风效果的影响分析

4.1 不同形式侧式站台对隧道活塞风井的影响分析

4.2 有、无隔断侧式站台中轨顶排风口作用分析

本章小结

5 结论与研究展望

5.1 结论

5.2 研究展望

致谢

参考文献