地铁某岛式车站隧道火灾的模拟与分析研究

为分析上海地铁1号线某枢纽车站隧道火灾防排烟能力,分别对该站自然通风、开/关站台轨旁侧排烟风机(UPE)等机械排烟条件下,10 MW列车火灾时的车站烟气温度场、烟雾分布及浓度进行了数值模拟与分析研究。研究表明,火灾列车进入车站时必须及时开启车站排烟风机(SEF)、隧道事故风机(TVF)和轨旁侧排烟风机(UPE),方能使站台隧道内风速接近临界速度,基本消除站台隧道内烟气逆向扩散,同时烟雾限制在隧道局部且浓度较低,有利乘客疏散。目前该排烟机制下站台层部分楼梯口烟气温度仍偏高,风速未达到地铁设计规范要求,存在安全隐患,应当引起运营部门的重视。     

轨排风机排热效果实测研究

对华南地区一运营远期地铁线路的排热风机的排热效果进行实测研究,通过测试开、关轨排风机对车站隧道、区间隧道、列车冷凝器进风温度的影响,得出轨排风机的排热效果.测试结果表明,关闭轨排风机后,车站隧道测点的平均温度与日最高温度均升高0.7℃,区间隧道测点的平均温度升高0.8℃,日最高温度升高0.9℃;晚高峰列车停靠站后,冷凝...     

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。     

无活塞风亭地铁车站隧道通风系统方案

针对周边条件受限地铁车站进行取消活塞风井分析研究,结合广州某线路建立模型,利用SES程序对取消活塞风井车站前后区间正常、阻塞、火灾工况及影响因素进行模拟计算分析。分析得出如果取消车站所有活塞风井,在车站配置两台轨排风机,且轨排风机风量不小于60 m3/s时,利用前后车站隧道风机和该站轨排风机组织气流,正常、阻塞、火灾工况的模拟计算结果均能满足规范要求。实际应用时,需考虑线路客流对区间隧道温度的影响,必要时需采取降温措施。     

广州地铁6号线的隧道通风设计

广州地铁6号线穿越老城区,因此隧道通风设计的控制因素较多.通过简化和输入合理的边界条件和参数,运用SES程序对该线路进行计算,针对隧道内温度和风量进行分析.指出在现有配置隧道通风系统的情况下,深埋隧道内近、远期的全线温度满足要求;单端设置活塞风井的"活塞效应"作用较大,隧道区间换气量达到《地铁设计规范》规定,且增设消声器对活塞风道的作用影响不大,设计优化、合理.     

地下岛式车站站台热烟测试评价研究

采用全尺寸热烟试验方法,在深圳地铁上梅林站地下岛式站台南端进行机械排烟试验。利用区间TVF(隧道风机)、U/O(车站排热风机)对站台进行辅助排烟,并将TVF并联,对一送两排模式、两送两排模式进行排烟测试;根据模式内容开启屏蔽门、端门,测试各种模式的排烟效果,观察各种防排烟模式下站台烟气运动情况和设备的工况,并测量和记录风速等数值。结果表明,利用区间隧道风机辅助排烟,能够增加楼梯口风速,但由于对流场的扰动破坏烟气分层,使站台烟气充填区域增大,导致烟气横向流动,不利于烟气排放。     

北京轨道交通机场线站台火灾排烟模式分析

应用SES模拟分析软件,对北京新建轨道交通机场线火灾最不利情况--东直门站站台端部发生火灾时,通风空调系统的通风机运行及活塞风井开启状况各种可能的11种排烟模式进行了模拟分析.由数值模拟得出火灾时站台屏蔽门、活塞风井及区间排风机对车站、区间速度场的影响;分析得出东直门侧式站台火灾最佳排烟模式为仅需开启车站左端2台排热风机,同时车站屏蔽门完全打开,由活塞风井、车站出入口及区间隧道补入新风.     

地铁内空气品质的动态变化特性分析

采用室内污染物浓度演化的单箱物理模型,从质量守恒方程出发建立地铁内空气污染物的控制方程,并对其可靠性进行分析.结合地铁客流量随时间的变化规律,对站台和区间隧道内CO_2浓度的变化特性进行分析和评价.研究结果表明:在地铁的正常运营时段,站台内污染物浓度较稳定,空气品质较好;区间隧道内的污染物浓度随客流量变化而变化.空气品质较差;在非运营时段,CO_2浓度随时间呈负对数规律衰减,从提高地铁运行环境的角度,可考虑延迟关闭地铁通风系统;增加新风通入量可整体提高区间隧道内空气的品质.     

地铁运营初期区间隧道气温变化规律研究

对苏州地铁2号线3个连续区间的隧道气温进行测试,分析隧道气温在夏季最热月和冬季最冷月的特征及动态变化规律。结果表明夏季隧道气温比冬季隧道气温高,夏季和冬季隧道气温分别在23.5~27.5℃和16.5~20℃之间变化;当室外气温达到30℃以上时,隧道风机对隧道气温有提升作用,车辆运营和停运时分别可提升约1.5℃和2℃。车辆运行时,冬季和夏季隧道气温均以行车间隔为周期呈锯齿形变化,冬季可能出现倒锯齿形变化;车辆运行与停运时隧道气温比较,夏季车辆运行时高,冬季车辆运行时低;夏季区间隧道中部气温与隧道长度呈正相关关系,冬季时隧道中部气温与隧道长度无规律性关系。     

光纤光栅感温火灾探测系统在隧道风作用下的温度响应

试验研究了地铁区间隧道所用独立光纤光栅火灾报警系统在风速分别为0、3m/s、6m/s等3种工况下的温度响应和温度梯度响应。试验证实,在有风条件下,隧道顶部温度分布明显偏离对称型且温升速度缓慢,在规定的60s内很难达到定温报警阈值;改用温升梯度作为有风工况下的火灾识别参数可同时优化火灾响应速度和火灾虚警抑制。在试验条件下,温升梯度在火灾发生后30s内即可达到火灾差温报警阈值12℃/min,启动差温火灾报警。     

地铁车站环控系统设计中气流组织方案的数值模拟

针对地铁车站环境控制系统设计中常用的几种典型气流组织方案,使用计算流体力学(CFD)的方法,采用重正化群双方程紊流模型,对待建地铁车站及其隧道内的温度场和气流速度场进行三维数值模拟,得到各种方案下的温度和气流速度分布。通过分析和比较,认为屏蔽门方案能够得到最优的站台候车环境,但会使隧道内的温度有较大的升高,且投资较大;在投资较小的3种方案中,混合回/排风方案的效果最佳,对该方案造成的站台上气流速度分布不均匀的情况提出了相应的改善措施,并对数值模拟方法在地铁车站环控系统设计中的应用进行了探讨。     

具有先进保护功能的新型IGBT门极驱动器集成电路

论述了IGBT门极驱动器设计新方案,它具有先进的保护功能,如元件采用双电平开通以减小峰值电流,采用双电平关断以限制过电压,以及防止出现桥臂贯通的有源密勒箝位.此外还介绍一种包括双电平关断驱动器和有源密勒箝位功能的新电路,并对所述功能的试验及结果进行阐述,重点介绍双电平关断驱动器的中间电平对IGBT过电压的影响.     

零阻变换器系统中晶闸管开关单元的关断策略

零阻变换器系统(zero-resistance converter system,ZRCS)是一种治理城市轨道交通杂散电流的电力电子方案,开关单元作为其关键部件之一,用于将高达数千安的牵引电流由走行轨转移至回流线缆.鉴于绝缘栅双极型晶体管IGBT开关单元面临的损耗与可靠性挑战,在ZRCS中采用了晶闸管开关单元(sili...     

地铁列车阻塞工况下温度场分析

城市人口的激增使得交通压力倍增,地铁成为大型都市必备的交通运输工具,地铁运行过程中的异常工况也日益被人们关注.本文和用CFD技术,建立模拟地铁隧道区间发生阻塞工况时空调列车周边热环境(照明、辅助设备、人员散热等)的物理模型,对圆形、矩形及马蹄形3种不同截面形状的隧道阻塞工况进行数值求解.结果表明:通风使得隧道内的温度明...     

京张高铁八达岭长城站耐久性设计方法及措施

为了提高隧道及地下工程的耐久性,降低地下工程运营期维修养护的成本,采用系统分析法研究地下工程的耐久性机理,提出地下工程结构耐久性的计算模型及其定量化设计方法。隧道结构的耐久性取决于初期支护和二衬承载力的衰减,初期支护承载力的衰减将引起二衬荷载的增大,隧道结构耐久性的安全系数可采用二衬承载力与其荷载的比例来表示,当二衬荷载增长曲线与其承载力衰减曲线相交时,隧道结构达到承载力极限状态,此时也即为隧道耐久性的设计使用年限。八达岭长城站支护体系设计中,采用围岩长期自承载的设计理念,利用长寿命初期支护加固围岩,形成持久的围岩自承载拱,长期承担全部围岩荷载,二衬作为安全储备。同时,增加锚杆注浆保护层的厚度和密实度、设置居中定位器来提高锚杆的耐久性,采用分段高压注浆来提高锚索的耐久性,采用中低热水泥、Ⅰ级粉煤灰、多级配整形骨料、控制入模温度、优化配合比、进行保湿保温养护等措施提高二衬混凝土的耐久性,形成长寿命支护结构体系。     

地铁出入段线防排烟系统 设计方案优化研究

对于地铁出入段线防排烟系统设计方案,常采用在靠近洞口处设置射流风机辅助排烟的方式,这种方案 中射流风机的配电成本远高于射流风机本身成本。采用 FDS 数值模拟方法,研究郑州地铁 10 号线出入段线隧道 5 种防排烟系统设计方案的隧道风速和排烟效果,并对各方案进行经济性分析。研究结果表明：作为非载客区间 的出入段线,其排烟风速低于 2 m/s 时仍可满足有组织排烟的要求;取消洞口处射流风机,仅采用出入段线所接 车站的 4 台 60 m3 /s 事故风机,仍可较好地控制该出入段线隧道火灾烟气,防止火灾烟气威胁车站的运营安全, 不影响地铁列车司机的安全撤离;条件允许时可以在出入段线靠近车站侧设置一组射流风机,用于加强排烟效果、 提高运营安全水平;同时,火源靠近车站时,靠近出入段线侧两台事故风机比其余事故风机晚启动 30 s,可以有 效改善车站隧道内烟气滞留的问题。     

基于通风空调系统分析的乌鲁木齐地铁站台门方案选择

对目前地铁工程中通常采用的全高不封闭站台门和封闭站台门以及封闭-非封闭转换式等三种站台门的优缺点进行了分析。以乌鲁木齐地铁某地下车站为例,基于气候特点等工程实际情况,对不同站台门方案,从其对应的通风空调系统设备初投资、长期运行能耗、解决区间隧道内的新风量需求、活塞风过站泄压问题等方面进行了综合比选,进而提出乌鲁木齐地铁站台门采用全高非封闭站台门的建议。