地铁车站内空调控制温度及系统运行模式

基于对广州地铁站内气流温度、速度的实测,计算相应的相对热指标(RWI),发现虽然能够按照《地铁设计规范》要求,实现从室外到站厅、站台厅温度的递减,但RWI值波动较大,导致乘客在行进过程中无法获得"暂时舒适"。因此,提出根据室外逐时温度,给定适当的相对热指标差值,确定地铁站内夏季空调各时刻运行控制温度,以满足乘客的过渡性舒适要求。根据室外逐时温度变化及客流量的波动,计算地铁站台厅内夏季典型日逐时负荷及逐时送风量,提出夏季风机分时段改变运转速度或运行台数的运行方案。探讨两种极限热损失率(HDR)所对应的冬季地铁车站内的控制温度,提出冬季站台厅温度的调节范围。     

用相对热指标确定成都地铁环控设计中的温度设计标准

在地铁环境控制系统设计标准的各设计参数之中，与热环境（热舒适性）密切相关的温度标准对环控系统的设计和运营费用的影响最大。本文以美国供暖制冷空调工程师学会（ASHRAE）提出的相对热指标（RWI）作为衡量人体热舒适性的标准，对国内外部分已建设地铁系统的温度标准进行比较、分析，通过计算，初步确定成都市待建地的系统温度设计标准为站厅29℃，站台28℃，并在此设计标准上分析了乘客由进站至出站整个过程中RWI值和热舒适感的变化规律，为我国地铁环控系统设计提供了参考。     

西安公共建筑热环境调查分析

选取寒冷地区西安数栋公共建筑作为研究对象,于2008年8月和2008年12月至2009年1月采取现场建筑内热湿物理参数实测和室内人员问卷调查相结合的方式,对公共建筑热环境进行了研究,以揭示目前该地区建筑室内热湿环境现状以及人们的热舒适情况。研究结果得到了夏季该地区公共建筑内除酒店客房内温度偏低外,其他建筑室内温湿度都比较合适;而冬季除商场内温度偏高外,大部分建筑室内温度都在18~24℃之内,但冬季该地区公共建筑室内湿度普遍偏低。问卷调查表明夏季和冬季该地区公共建筑内绝大多数人对所处的热环境比较满意,热感觉适中。进一步的热舒适分析得到该地区夏季和冬季的实际热中性温度分别为24.9℃和18.7℃,实际热舒适温度范围分别为22.0~27.8℃和13.8~23.7℃。     

高速列车司机室内热舒适性的评价与优化

高速列车司机室是整个列车运行的控制中枢,舒适的热环境可有效保证司机良好的工作状态,从而提高列车运行的安全性。本文利用Airpak三维软件对某型高速列车司机室内夏季和冬季极端工况下的热环境进行仿真计算,对司机室内的热舒适性进行评价。计算结果表明:夏季极端工况(室外温度35℃)下,司机头部温度偏高,头部PMV值偏大,人体感觉偏热;冬季极端工况(室外温度-20℃)下,热环境参数指标满足热舒适性要求。在不改变原有送风系统结构设计的前提下,对司机室空调送风口的风量分配以及送风角度进行了优化。仿真结果表明:优化后的司机室热环境得到明显改善。     

西安地铁秋冬季热环境与热舒适实测分析

采用热环境实测和调查问卷相结合的方法,研究西安地铁2号线过渡季、冬季车站及轿厢热环境和热舒适情况。分析西安地铁2号线的5个典型代表车站及轿厢在秋季过渡季和供暖季(2020年9月～2021年2月)的温度变化规律。研究发现,冬季北客站地铁站的出入口和站厅平均温度分别为4.14和8.74℃,不满足《地铁设计规范》(GB 50157—2013)的要求;并得出西安地铁2号线秋季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是15.7～22.8℃,轿厢是18.7～24.3℃,冬季公共区域80%满意率的舒适区温度范围是12.3～16.1℃。采用热感觉投票(TSV)和热损失率(HDR)相结合的方法,对地铁站热环境进行评价;对比调查问卷结果,对HDR进行修正,得到适用于西安地铁冬季热环境的评价指标。该研究可为地铁站内通风空调系统的设计和运行管理提供可靠的基础数据,有利于地铁乘客舒适热环境的营造。     

西北地区某列车整备库冬季供暖情况实测研究

对西北地区某铁路车辆段内2处列车整备库的冬季供暖状况进行实测研究。在介绍整备库采暖系统基本情况的基础上,重点分析室内热环境、末端设备运行情况及不同工况下的冷风侵入情况,并对2库的室内热环境及耗热量组成进行对比分析。测试结果表明:建筑采暖系统实际运行情况与设计工况差异较大,热风幕常开、热风机常关,室内供暖主要依靠散热器及未做保温的管道表面散热来实现;由于2库散热器性能存在差异,渗风量相差较大,2库室内热环境差异较大;大门冷风侵入使得近门区域温度较低,通过关闭大门可有效改善这一现象;2库室内垂直方向上均存在较大的温度梯度。     

长春地铁热环境与热舒适实测分析

采用热环境实测和热舒适调查问卷相结合的研究方法,研究长春地铁1号线冬季、过渡季、夏季车站及车厢的热环境和热舒适情况,分析得出长春室外、车站及车厢2017—2018年温度的变化区间及规律、结果显示,华庆路站站厅、站台温度值不满足规范要求,冷风渗入是影响冬季出入口温度的重要因素,并分析出车站及车厢80%满意率舒适区以及不同季节的热中性温度,旨在为严寒地区地铁热环境及热舒适研究奠定研究基础,为地铁环控系统的设计提供参考。     

温度-轨道不平顺组合激励下车-轨-桥耦合动力响应分析

为研究温度-轨道不平顺组合激励下千米级矮塔斜拉桥上无砟轨道的行车安全,根据运营环境确定温度荷载工况,并采用ANSYS进行静力分析,确定最不利温度荷载工况。基于车-轨-桥耦合动力分析理论,分析温度-轨道不平顺组合激励下千米级的矮塔斜拉桥上无砟轨道行驶高速列车的动力响应,计算不同行车速度对车辆和桥梁动力响应的影响,并根据现有规范标准,评价千米级的矮塔斜拉桥上无砟轨道的行车安全,提出温度-轨道不平顺组合激励下桥上安全行车的舒适行驶速度范围。分析结果表明：以350 km/h设计行车速度过桥时,动车、拖车垂向加速度最大值分别为0.8 m/s²和0.66 m/s²,各动力响应数据均处于优良水平,满足相关规范要求;车体的加速度最值与行车速度呈正相关趋势;行车速度为400 km/h时,动车车体垂向加速度最大值为0.95 m/s²,是行车速度为250 km/h的1.48倍;当车速达到400 km/h时,Sperling舒适性指标由“优秀”转为“良好”,行车舒适度相对较差。为保证桥上行车安全,建议行车速度不超过400 km/h。     

空调客车的空气品质与热舒适

根据空调列车卧铺车厢存在多种空气污染物和车厢内温度分布不均匀的现状,分析空调、通风系统的布置对车厢内空气品质和热舒适状况的影响,提出相应的改进措施.从节能和满足乘客个体需求的角度出发,提出在车厢内采用个体送风方式来改善卧铺车厢的空气品质和热舒适,并且对空调客车室内三维空气流场进行数值模拟研究,为空调客车室内舒适环境的优化研究提供依据.     

空调客车舒适度调查及分析

1 调查内容 为了了解铁路空调客车舒适度的实际状况,笔者进行了铁路空调客车车内热舒适性的调查.此次调查的主要项目是依据ISO7730中规定的关于室内环境舒适性的评价指标,通过大规模的人体舒适感的调查求得预测平均反应值PMV(Predicted Mean Vote)和平均预测不满意率PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied).ISO7730中推荐: PPD < 10%, -0.5＜PMV＜+0.5时,可认为室内热环境舒适.     

时速160 km城际动车组司机室热舒适性评价

列车司机室热舒适性是司机室环境设计中的一项重要指标。列车司机室结构十分复杂,如若司机室空调系统气流组织不合理,会造成司机室内局部温度过高或过低,或在某些区域气流速度太快,而在另一些区域出现气流死角,不符合人体对热的体觉特征,对司机的身体健康造成影响,从而影响其工作状态与操作反应。舒适的热环境可有效保证司机良好的工作状态,从而提高列车运行的安全性。文章利用Airpark三维软件对时速160 km动车组司机室内夏季和冬季极端工况下的热环境进行仿真计算,根据仿真结果对司机室内的热舒适性进行评估。     

墙面式辐射供冷和供暖时的室内热过程实验研究

根据热舒适性理论分析室内平均辐射温度对人体热感觉的影响。通过实验分别对冬、夏两季关闭和开启辐射板时,室内温度分布情况及平均辐射温度与室内温度的关系进行分析和探讨。研究结果表明:采用墙面式辐射供冷和供暖,在达到同样的室内温度前提下,冬季室内平均辐射温度高于传统空调的平均辐射温度,夏季室内平均辐射温度低于传统空调的平均辐射温度,室内垂直方向和水平方向的温差均在人体舒适要求的范围内,可见,墙面式辐射供暖和供冷具有舒适度高、能耗低的特点。     

基于人体热调节模型的地铁车厢热环境研究

地铁车厢热环境研究常将人体边界设置为恒定热流量,无法反映人体热调节和环境间的相互作用,很难准确地评价车厢环境的热舒适性。为有效地分析车厢内环境的热舒适性,提出一种57多节点人体热调节模型与车厢热环境耦合计算方法,对北京地铁15号线列车车厢内环境的热舒适性进行模拟计算。同时,采用该方法研究3种工况送风格栅型车厢内的热环境和乘客热舒适性,得到工况1的车厢内温度和速度分布均匀,乘客具有更好的热舒适性。相比恒定热人体边界条件,该方法能更全面地分析乘客的热舒适性,对改善实际车厢内的热环境具有一定的参考意义。     

地铁列车客室环境下乘客主观感受调查与分析

地铁列车在隧道内运行时,由于客室内的新风风量有限、风速和温度分布不均匀、人员密度过高等原因,客室内部空气品质和人员舒适性会明显下降,乘客容易出现不适。为了掌握地铁客室环境的状态和评估其空气品质及热舒适性,以北京地铁为典型对象,采用问卷调查、连续在线实测的方法,在夏季分3个时间段,针对4条典型线路进行了乘客对客室环境主观感受的问卷调查,并在线实测了客室内空气热环境参数,分析影响客室环境舒适性的主要因素。     

粤东城际铁路隧道热环境特性及控制研究

为确保采用单洞双线且包含多个连续地下车站的粤东城际铁路隧道热环境满足设计规范要求，通过一维数值模拟方法，从行车对数、活塞风井面积、轨排风量及排热系统开启方案4个方面出发，对汕头至潮汕机场段中山路隧道热环境特性及控制方案进行研究。结果表明：不开启轨排系统下，初期、近期夏季晚高峰隧道内空气温度均不超40℃,但远期汕头一中、时代广场站及区间2温度不满足热环境控制要求，且远期中间车站区域温度明显高于两端车站；通过增大活塞风井面积降低隧道空气温度的作用有限，即使单个活塞风井面积增加至75 m²,区间2及汕头一中站温度仍超过40℃;车站轨排系统开启后，远期夏季晚高峰全线隧道空气平均温度降幅较明显，当单个车站轨排风量为50 m³/s且活塞风井面积不小于30 m²时，隧道内各区域温度及新风量均满足要求；优化后的轨排系统开启方案可行，建议远期夏季晚高峰仅开启汕头一中站及时代广场站的排热系统，以减少通风设备运行能耗。     

高原低气压增氧旅客列车车厢温度场及热舒适的CFD评价

根据青藏铁路格尔木—拉萨段客车增氧低压的环境特点,对人体热舒适评价指标进行修正。基于RNGk—ε模型,采用计算流体动力学软件(CFD),建立25T型客车的简化CFD模型,利用求解该模型获取的数据对乘客热舒适性进行评价。结果表明:靠近车厢内部中央的温度低,靠近四周壁面的高;除车窗附近2个温度测点在大气压强为101.3kPa时的温度线与大气压强为70.7kPa时的有较大差异外,其余4个测点的温度线在这2个大气压强时重合或非常接近;大气压强为101.3和70.7kPa时,6个测点的温度比大气压强为55.6kPa时高0～2℃:在车厢外气温和辐射强度相同的条件下,大气压强下降至55.6kPa时才对车厢内温度产生明显的影响;当大气压强为55.6kPa时,受气流影响,坐在靠近走廊座位且面对来流方向乘客的热舒适性比在大气压强为101.3和70.7kPa时更接近中性,而坐在靠阴面侧壁座位且背对来流方向乘客的热舒适性比在大气压强为70.7kPa时更接近中性;坐在靠近阳面侧壁座位乘客的热舒适性指标为0.1～0.4,介于中性和稍热之间;而坐在其他座位乘客的热舒适性指标为-1.0～-0.6,介于中性和稍冷之间。由此可推断:大气压强和座位在车厢内的位置是影响车厢内乘客热舒适的主要因素。     

高速空调列车内气流组织的大涡模拟

高速空调列车车厢内气流的温度场和速度场研究是空调列车内气流组织设计的重要基础,也是空调车内舒适环境评价的依据.考虑到高速列车车厢内复杂的几何结构、数值模拟的边界条件以及空气流场的湍流特性,本文采用湍流大涡模拟方法对高速列车车厢内空气流动与热质传递过程建立了数学模型,采用有限容积法进行区域离散,应用均匀六面体网格划分车厢,并在同位网格的基础上采用SIMPLEX算法,考虑车内座椅、行李架等障碍物以及车体各壁面辐射、车窗热流、乘客散热和高速列车运行特性等因素的影响,对高速列车车厢内空气流场和温度场进行数值模拟.其结果对高速列车的空调效果及车内舒适环境的优化提供了依据.     

空调硬卧车内人体热舒适性研究

针对目前空调硬卧车内气流分布不均匀,不同铺位的乘客对车厢内的热舒适感差别较大这一现状,采用计算流体动力学对空调硬卧车内流场和温度场进行了数值模拟,研究了空调硬卧车内空气流动速度和温度分布规律及热舒适评价指标PMV和人体吹风感指标PD分布状况。研究结果对于改变目前车厢内上、中、下铺气流分布不均的现状,改善车厢内人体热舒适环境提供了理论依据。     

旅客列车空调硬座车厢内热舒适性研究

空调车内气流组织研究是车厢内环境控制的基础，合理的气流组织可有效地改善乘客的热舒适性。采用k-ε湍流模型，对载客车厢内三维空气流场和温度场进行了数值计算，在此基础上利用PMV（Predicted Mean Vote）指标分析了车厢内人体热舒适性。计算结果表明：在现有的条缝送风条件下，除车厢中部和两端外，车厢内气流分布比较均匀；由于回风口位于车厢两端，车厢中部和端部PMV分布不同，端部人体热舒适感较好，中部较差；座位区由于人员集中和受太阳照射的影响，温度较高，PMV值偏大；过道区温度适中，人体热舒适感较好。研究结果对空调车内气流组织优化设计和改善人体热舒适环境有一定参考价值。     

桥墩温度变化对桥上道岔动力特性的影响

道岔是铁路线路的薄弱环节,是影响行车平稳性与安全性的关键设备。随着我国西南山区铁路的建设,不可避免出现大量高墩大跨桥梁,温度作用下相邻高墩差将引起轨道不平顺,从而影响桥上无砟道岔的动力特性。为研究温度作用下相邻桥墩高度差对连续梁上道岔动力特性的影响规律,以某(40+56+40) m变宽连续梁上18号道岔为研究对象,采用UM软件和ANSYS联合仿真,建立列车-道岔-桥梁耦合系统动力学模型,研究温度作用下桥墩变形引起的轨道变形对道岔动力特性的影响规律。结果表明：桥墩升降温对钢轨竖向变形影响较大,当相邻桥墩高度差为29.5 m,桥墩温度变化为30℃时,钢轨最大竖向变形为20.97 mm,出现在桥墩最高处;桥墩高差仅对车体垂向振动加速度有影响,对轮轨力、车辆安全性、平稳性和道岔变形基本无影响;桥墩升温30℃时,高速列车以385 km/h速度直向通过道岔时车体振动加速度从0.05 m/s²增大至0.13 m/s²,高速列车以90 km/h速度侧向通过道岔时加速度从0.04 m/s²增大至0.10 m/s²;桥...