带可控风口的屏蔽门系统的可行性研究

摘要

在屏蔽门上设置的可控风口,过渡季节开启可控风口就可以在列车进站过程中使部分活塞风涌入站台,而在列车出站过程中又可将站内部分空气带走,在一个吹吸过程实现车站的通风换气。屏蔽门可控风口系统综合了屏蔽门系统与开式系统的优点,可缩短站台的空调通风系统运行时间,达到降低能耗的目的。若能实施,可带来显著的经济效益。然而,可控风口的设置高度和尺寸会直接影响站台的通风效果。目前关于这方面的研究尚十分缺乏。本课题结合西安的气象条件对此进行了深入细致的研究。
　　选取西安地铁2号线北苑站为原型,采用三维湍流数值仿真技术对屏蔽门上四种可控风口设置方案情况下的列车进、出站过程中隧道和站台上的气流场进行了模拟。采用有限体积法对控制方程进行离散,导入Profile文件来描述地铁列车的减速进站、加速离站、匀速行驶的运动速度,利用动网格生成技术解决求解区域的几何形状随列车运行而不断改变并与相邻计算区域发生相对位移的问题。
　　基于模拟结果,分析了过渡季节不同风口尺寸和不同风口安装高度情况下,活塞风对可控风口处气流速度场的影响以及对站台内气流压力场、速度场和温度场的影响。结果表明:在过渡季节开启可控风口在列车进、出站过程中所引进的活塞风可以对站台实现通风换气;当屏蔽门上可控风口尺寸为350mm×350mm、安装高度为3.2m时站台的通风效果最佳。而且,还采用换气次数作为评价指标,定量的分析了非过渡季节时采用该系统的可行性,并探讨了冬、夏季合理调控可控风口开启状态的可行性。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 地铁环控系统的特点和国内外研究现状及方法

1.3 本文采用新型屏蔽门的介绍

1.4 课题研究的目的与意义

1.5 课题研究的方法及内容

1.6 本章小结

2 物理问题和数学模型

2.1 物理模型

2.2 数学模型

2.3 本章小结

3 过渡季节列车进出站过程中可控风口处气流特征分析

3.1 可控风口尺寸对风口气流特征的影响

3.2 可控风口开设高度对风口处气流特征的影响

3.3 本章小结

4 过渡季节列车进出站过程中站台内气流特征分析

4.1 可控风口尺寸对站台内流场的影响

4.2 可控风口安装高度对站台内流场的影响

4.3 方案1下站台内气流变化特征分析

4.4 本章小结

5 系统的可行性评价

5.1 过渡季节时可行性评价

5.2 非过渡季节时的可行性评价

5.3 本章小结

6 研究结论与展望

6.1 研究结论

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附录