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基于CFD的地铁站台及车厢热舒适性研究
| 论文题名： | 基于CFD的地铁站台及车厢热舒适性研究 |
| 关键词： | 地铁站台;列车车厢;热舒适性;数值模拟;带风口屏蔽门;活塞风 |
| 摘要： | 随着我国城市轨道交通的迅猛发展，地铁作为一种绿色节能、安全快捷的交通工具，在解决交通拥堵问题中发挥着重要作用，同时地铁站台及列车车厢热环境也受到越来越多的关注，热舒适性问题已成为重要研究课题之一。本文以CFD（计算流体力学）数值模拟为研究方法，对站台及车厢热舒适性进行研究，并分析了活塞风对带风口屏蔽门站台环境的影响，主要工作如下: (1)介绍了我国地铁车站及车厢的通风空调设计标准，在此基础上建立了本文的地铁热舒适性评价指标，即空气温度、空气速度、不均匀系数、空气分布特性指标、能量利用系数。 (2)阐述了流体力学基本控制方程、k-ε湍流模型、控制方程的离散方法以及网格生成方法。本文采用标准k-ε湍流模型描述站台及车厢空气三维湍流流动，运用有限体积法对控制方程进行离散，以结构与非结构相结合的方式进行网格划分。 (3)分析了屏蔽门系统岛式站台热舒适性。以南京地铁夏、冬季早高峰为例，建立站台三维模型，计算站台冷负荷为数值模拟边界条件提供数据支撑，针对不同送风量、送风角度工况运用FLUENT软件进行流场数值模拟，基于评价指标对比分析各工况热舒适性，进而提出最优送风参数。 (4)分析了地铁车厢热舒适性。以南京地铁夏季早高峰为例，研究流程与站台热舒适性分析类似，建立地铁车厢满载模型，研究不同送风量、送风角度工况的热舒适性，进而提出最优送风参数。 (5)研究了冬季隧道活塞风对带风口屏蔽门站台热环境的影响。利用列车活塞效应将隧道热空气引入站台，通过对列车进站及停站过程的瞬态模拟，分析站台温度场与速度场的变化规律以及对热舒适性的影响。分析结果表明冬季屏蔽门风口有助于站台热环境的改善。 本文将CFD数值模拟技术应用于地铁系统热舒适性研究，可为我国地铁站台、列车车厢热舒适优化提供理论依据，对于地铁服务水平的提高也具有实用价值。 |
| 作者： | 宣守旺 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 曹从咏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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