地铁车辆回转阻力系数的理论计算及试验研究

建立了地铁车辆在空气弹簧处于不同(充气和失气)工况下所产生回转阻力矩的理论模型,提出了计算方法,并进而计算了车辆在不同载荷和偏转角度的状态下的回转阻力矩和回转阻力系数。利用回转试验台测定车辆在不同工况下的回转阻力矩,通过理论计算和试验结果分析,总结出车辆在不同工况下回转阻力系数的影响因素和变化特征,验证了理论计算方法的合理性和试验结果的可信性。     

浅埋地铁区间隧道阻塞工况模拟研究

结合浅埋地铁区间隧道的特点,论述了浅埋隧道顶部开孔的自然通风方案。随后选取单洞单线隧道,采用Fluent数值模拟的方法,研究了阻塞工况下采用不同开孔尺寸时隧道内的速度及温度分布。结果表明针对浅埋地铁区间隧道,满足火灾工况下的自然通风口均可满足阻塞工况下隧道内的温度需求,通风效果良好。     

某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38. 3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41. 1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。     

关于地铁隧道区间阻塞工况临界通风速度的研究(Ⅰ)

本文建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三种类型隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致；我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表述是不够完善的，需要进行修订。     

关于地铁隧道区间段阻塞研究工况临界通风速度的研究（Ⅰ）

本建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三类隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致，我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表达是不够完善的，需要进行修订。     

地铁隧道通风系统火灾排烟模式的风速试验

本文结合深圳地铁龙华线的实际情况,模拟在实际运营的情况下,区间隧道同时存在3列列车在同一区间隧道内情况下,隧道通风系统能否在火灾工况下火灾模式通风;测试火灾工况下区间隧道排烟系统的排烟效果,并对区间隧道火灾排烟风速测试结果进行了分析,并提出了有关结论,文章对工程设计与管理提供参考和借鉴。     

基于地铁环境模拟(SES)的区间火灾工况通风模式研究

为确定存在折返线的复杂区间在火灾工况下的风机运行模式,采用地铁环境模拟(SES)软件,对此类区间在火灾工况下的风机运行模式进行了模拟,对同一区间不同风机配置情况以及风机串联、并联运行等多种模式的合理性进行了分析.结果表明:将隧道风机设置在折返线端部,发生火灾时依靠相邻车站开启隧道风机即可满足着火点所需风速的要求,并有多种通风排烟模式可以利用.     

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...     

地铁长区间事故通风模拟分析

论述可有效分析地铁空气环境的软件SES(Subway Environmentall Simulation),对其中的火源模型进行详细介绍.利用该软件,对北京地铁7号线达官营站-广安门站内区间火灾工况下的不同通风方案进行模拟分析.通过计算结果可知:开启着火区间两端车站隧道风机以及在区间渡线位置增加射流风机,均不能保证区间...     

地铁岛式站台烟控系统的性能化分析

以北京地铁某典型岛式车站为研究对象,建立火灾烟气运动的物理和数学模型,采用计算流体力学方法,模拟站台火灾工况下烟气发展和蔓延过程,分析反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等的分布规律;同时运用人员疏散动力学方法,模拟火灾工况下人员安全疏散所需的时间.以必需安全疏散时间小于可用安全疏散时间作为性能化防火目标的判据,论证火灾烟控系统的有效性和通道设计的合理性,从而为地铁火灾排烟通风系统的合理设计和人员疏散方案制定提供合理、科学的参考依据.     

多区域地铁车厢火灾烟气蔓延特性的数值仿真研究

提出火灾时人员疏散评价指标-可用安全疏散时间,利用火灾动态模拟器(FDS)软件建立广州地铁3号线B型车前3节车厢全尺寸比例火灾仿真模型,对仿真结果进行烟气蔓延特性分析。根据实验单一变量原则,在车厢不同区域设置3类典型火源,对比其烟气蔓延特性,求解可用安全疏散时间。仿真结果表明,不同区域的火源燃烧对于静止地铁车厢的烟气蔓延特性有一定影响,相同火源功率条件下地铁车厢中部发生火灾的危险性比车厢端部发生火灾的危险性大。     

城轨列车隧道空气附加阻力快速计算公式的改进

随着城轨列车运行速度的增加,在隧道工况条件下的气动阻力逐渐成为主要的行车阻力。现有常用的隧道空气附加阻力计算条件参数单一,从而存在一定的计算误差,为城轨系统能耗分析及系统优化带来困难。本研究在隧道空气附加阻力影响因素研究的基础上,以数值模拟的方法,对城轨列车在隧道工况条件下的运行情况进行模拟,通过对大量模拟计算结果的拟合,提出了计算精度更高的城轨列车隧道空气附加阻力计算修正公式。     

中国各气候区屏蔽门地铁站 通风空调能耗指标

通过对地铁站的实际调研和参考相关设计标准,建立中国各城市地铁站的通风空调合理能耗指标,包括约束值和引导值,分别对应及格线和优秀线。首先,对车站的客流量、列车运行时刻、站内控制温度等信息进行广泛调研,分析确定研究案例的参数取值,进而采用地铁站通风空调能耗原理模型,对43座城市、36种服务规模、2种合理运行管理水平下共计3 096个案例进行大规模计算。模拟结果显示,各城市地铁站通风空调年能耗的约束值在17.6万～85.9万kW·h/(年·站)之间,引导值在17.5万～52.9万kW·h/(年·站)之间。其次,采用线性回归分析通风空调系统合理能耗与气候条件的关系,发现合理能耗指标与当地年平均湿球温度的拟合效果最好,约束值和引导值的拟合R2分别为0.951和0.949。最后,对每个城市地铁站通风空调的合理能耗与客流量、发车对数和隧道长度进行多元线性回归分析,从而给出每个城市的拟合系数表,可为车站运维和管理人员评估地铁站通风空调用能水平提供便捷、有效的工具。     

地铁火灾危险性的模糊综合评判

目前地铁及隧道火灾的研究注重于某一方面,如对通风、烟气流动、火灾载荷等进行模拟和实验,或者从防止火灾的总体角度进行定性评价和论述,少有对其发生火灾危险性进行定量综合分析和评价。本文从安全管理、消防设计、消防设备和应急设备等4方面建立了地铁火灾危险性的评价体系,探讨了利用模糊数学理论对其进行定量综合评价的方法和过程。文中的分析过程给出了一阶和二阶模糊综合评判,实际应用时,阶数可根据情况有所增减,同时权重系数及模糊评判矩阵的确定应综合各方面意见。实例分析的结果表明,利用模糊综合评判对地铁火灾危险性进行综合评价是可行的。该方法可以找出定性评价地铁火灾危险性的不足之处,为地铁性能化防火设计以及运营管理提供有益的参考。     

福州地铁4号线车站单端风亭方案探讨

福州地铁4号线省立医院和远洋路站因拆迁原因,无法设置常规的双风亭车站。为此提出单端设置风亭的方案。经过SES模拟计算单端风亭车站正常工况下区间隧道温度及通风量,阻塞工况下单端风亭区间温度,火灾工况下单端风亭区间排烟、烟气过站、活塞风压对站台门影响,单端长距离送排风均匀性等问题,通过有效的技术手段,在车站前后站间距不足1 km,不存在列车追踪的情况下,全高站台门系统单端风亭车站通风空调方案能满足要求。     

火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

公轨合建大直径盾构隧道车辆振动响应数值分析

对于大直径水下盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性及地基稳定性具有重大意义。以三阳路公铁合建长江隧道工程为背景,采用2.5维数值计算程序对三阳路长江隧道段典型断面处进行计算分析,研究地铁振动荷载和汽车振动荷载耦合作用对隧道结构及隧道下覆粉细砂层稳定性的影响。计算结果表明:(1)在地铁振动荷载与汽车振动荷载联合作用下,隧道衬砌结构的位移振动响应量值及受力情况均较小,振动荷载不会对衬砌结构自身产生不利影响;(2)列车和汽车车队耦合荷载引起隧道下覆饱和粉细砂层超静孔隙水压力在隧道正下方衰减较为缓慢;(3)隧道下覆饱和粉细砂地层由正常的地铁振动荷载及汽车荷载激发的超静孔隙水压力不会超过1 kPa,在正常地铁荷载及正常汽车荷载单独作用或联合作用下,该饱和粉细砂地层能够保持稳定,不会发生液化失稳。     

基于网络算法的地铁长大区间隧道火灾通风模式

建立通风网络模型,通过模拟列车车头火灾下6种典型工况的通风排烟,着重分析不同位置隧道风机的开闭数量对通风排烟效果的影响。讨论了不同模式下的气流组织方向及风速特征值。分析模拟结果发现,开启起火隧道列车车头前车站风井的2台隧道风机正转排风、列车车尾后中间风井的2台隧道风机反转送风,同时开启未起火隧道侧2台隧道风机反转辅助送风,则通风效果最好。     

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。