复杂深埋地下高铁车站站台及通道空气动力学效应模拟及设计对策选定

针对京张高铁新八达岭隧道及地下车站的设计方案,采用数值计算软件,模拟地下车站屏蔽门和安全门两种模式下站台的最大风速、最大瞬变压力、压缩波峰值、人行通道最大风速等空气动力学效应进行计算分析。结果表明:无站台门时,车站中部会车使站内气动效应最不利,压力最大峰值可达508 Pa;设置屏蔽门时车站越行线位置的气动效应恶化,高速过站时在屏蔽门上产生的气动压力最大达到937 Pa,屏蔽门门口位置的最大风速值可达9.88 m/s;设置安全门时,到发线越行对站台风压作用小,站台风速低于5 m/s,站内人行通道风速可达7.5 m/s。八达岭地下车站采用安全门模式,站台风压和站内风速均可控制在安全范围内。     

城际列车越站瞬变压力数值仿真研究

采用三维非定常、黏性、可压缩N-S方程和RNGk-ε双方程湍流模型,基于滑移网格技术,对8节编组的城际列车以160km/h速度通过地下越行车站的空气动力学性能进行模拟,分析列车速度和流线型长度对其瞬变压力的影响。研究结果表明:数值计算得到的车体和隧道表面测点的压力变化曲线与动模型试验的结果吻合较好。车站内部结构多变不对称,列车表面左右对称测点压差不明显,屏蔽门与其对面车站内壁对称测点的压差主要发生在头车通过时,屏蔽门上压力幅值比对面车站内壁大54.32%;屏蔽门表面压力变化幅值沿高度和纵向逐渐减小;流线型长度由1.5 m增加到5.5 m时,列车表面压力最大减小了10.52%,屏蔽门入口段压力变化幅值最大减小了14.06%。     

地面干涉雷达测量地铁屏蔽门方法研究

提出通过地面干涉雷达IBIS-S系统测量地铁屏蔽门的方法。IBIS-S系统为基于微波干涉技术的主动式地面远程雷达系统,能够精确测量1 km范围内物体的微小变形。在列车高速通过地铁隧道时,所产生的空气动力效应会给站台屏蔽门的安全造成隐患。基于某市地铁空气动力学试验,在列车高速越站时,通过IBIS-S系统分别测量车站内各个位置屏蔽门的振动,为其安全评估提供数据支持。     

地铁隧道活塞风实测及特征分析

对西安地铁2号线某站上、下行线隧道以及活塞风道中的风速和温度进行监测,分析冬季最冷月和夏季最热月列车行驶过程中隧道与活塞风道内气流的运动特性及其动态变化规律。研究结果表明:对于安装有屏蔽门的车站,列车活塞风对隧道空间和活塞风道环境影响巨大,活塞风大小主要受室外与地下温度差异、隧道结构、列车运行状况、行驶空气阻力、空气与壁面之间的摩擦及列车会车情况等因素影响。     

基于两车模型的地铁隧道活塞风对屏蔽门影响研究

为研究隧道活塞风对地铁屏蔽门的影响,通过分析活塞风形成机理,构建两车、两车站、三区间隧道的地铁隧道模型,利用滑移网格技术仿真模拟列车在隧道运行时引起的活塞风速度与压力,并提取所研究车站屏蔽门区域所受活塞风的压力值。通过对屏蔽门进行静力学分析,利用屏蔽门所受最大阻力来衡量屏蔽门开关能力。将仿真结果与南宁地铁1号线的实际故障进行对比分析,研究不同工况下活塞风对屏蔽门的影响。研究结果表明:所建仿真模型有效、合理,屏蔽门所受最大风压受列车运行速度、屏蔽门位置及风井布置模式的综合影响。研究成果可为屏蔽门故障诊断和智能运维提供理论参考。     

海拔对铁路隧道内瞬变压力及车厢内乘坐舒适性的影响

利用计算流体力学软件FLUENT,基于三维可压缩、黏性、非定常流场数值模拟方法,建立隧道-空气-列车三维数值仿真模型.针对高海拔地区隧道空气动力学效应,研究列车以300 km/h的速度运行通过不同海拔隧道时产生的隧道内瞬变压力及车体表面瞬变压力的变化特征,分析大气压和温度等因素对瞬变压力的影响规律,得到海拔高度与瞬变压...     

高速列车通过隧道气动效应仿真分析

为深入研究分析高速列车通过隧道时的空气动力学效应特点,以CRH2型高速列车为研究对象,运用流体仿真软件Fluent建立高速列车通过隧道时的列车-隧道空气动力学仿真模型,模拟高速列车通过隧道时的气动效应,得到高速列车通过隧道时不同工况和时刻的车体流场附近的压力云图和车体壁面空气压力散点连续图。仿真结果符合列车通过隧道时的实际情况,验证了仿真模型的正确性。     

地铁车站屏蔽门渗漏风量数值分析

结合广州地铁隧道通风系统优化方案及站台设置屏蔽门后的实际情况,利用CFD计算模型分析了车站隧道采用典型气流组织方式下屏蔽门开启时的渗漏风量.分析了渗漏风量对车站公共区通风空调系统的影响,重新认识了地铁车站设置屏蔽门后地铁车站公共区的空调冷负荷.     

高速列车通过隧道压力波特性试验研究

近年来,在多条高速线路上对各型高速列车进行了一系列隧道通过和隧道交会试验。现通过对这些空气动力学实车试验数据进行详细分析,获得了高速列车通过隧道和在隧道内交会过程中的压力波特性,以及压力波随列车长度、运行速度和隧道长度等影响因素变化的规律。     

城市地铁屏蔽门隧道通风模式的研讨

目前国内地铁屏蔽门隧道通风一般分为区间隧道通风系统和车站区隧道排热系统二部分。本文对地铁屏蔽门隧道通风进行了研讨，并提出了一种全新的系统通风模式。     

地铁列车通过隧道时的气动性能研究

列车通过隧道时引起的空气动力效应会对列车运行的安全性、乘客乘坐的舒适性等产生不良影响。基于列车空气动力学理论,采用计算流体力学软件FLUENT对某型号地铁车辆通过最不利长度隧道时的空气动力学性能进行数值模拟,得到并分析了地铁列车和隧道壁面监测点的压力时程曲线和分布特征。研究表明:车体表面压力峰峰值、3 s内车内压力波动最大值及隧道内附属物压力峰峰值,与列车速度的平方近似成线性关系;隧道断面净空面积越小,车体承受的压力越大;地铁列车通过隧道时需限速,以达到人体舒适性评价标准。     

高铁隧道裂缝成因分析

针对高铁隧道衬砌出现的裂缝病害,通过对隧道秋检资料的统计分析和隧道的现场调研,初步掌握了隧道裂缝的分布规律。裂缝作为隧道衬砌常见病害,从混凝土自身特性、基础不均匀沉降、施工因素、列车动荷载作用、空气动力学效应等方面进行分析,并考虑高铁隧道的特殊性,从空气动力学效应方面进行探讨。提出隧道衬砌裂缝的形成大多是多种因素的共同作用,建议隧道裂缝整治时,应先确定病害的主要成因再进行整治。     

地铁车站空气品质的评价与探讨

介绍了室内空气品质的定义,归纳了地铁车站空气品质的评价方法和标准.经研究对比指出,在对地铁车站空气进行评价时使用卫生标准比舒适性标准更为合适.影响地铁车站空气品质的主要因素有空调系统的材质问题、室内空气的二次污染、由于活塞风带来的隧道空气等.最后,提出了一些相关的改善措施,如清除和控制室内污染源、发挥通风有效性、装屏蔽门、制定针对地铁站的空气质量标准等.     

站台门型式对兰州地铁冬季热环境影响分析

研究目的:采用实测与一维数值模拟相结合的方法,在不同站台门型式和运行阶段下,对兰州地区冬季地铁热环境进行分析研究,结合当地气候特点,旨在找到合适的站台门型式和运行策略。研究结论:(1)地铁运行初期,安全门开式运行其车站温度优于安全门闭式运行,屏蔽门闭式运行车站和隧道温度略优于开式运行,屏蔽门开式运行隧道和车站温度略优于安全门开式运行;(2)地铁运行初期,室外温度过低(低于-10℃)时,建议采取闭式运行方式,但此时出入口需采取有效措施,减少活塞效应引起从出入口的进风量;(3)地铁长期运行后,安全门系统开式运行,车站温度优于闭式运行,屏蔽门闭式运行时车站和隧道温度略优于开式运行,安全门开式运行车站温度优于屏蔽门开式运行;(4)本研究结果可为兰州及相似地区站台门型式的选择以及不同站台门型式下初期、远期的冬季运行策略的制定提供依据或支撑。     

越江铁路隧道空气动力学效应的数值模拟

通过数值计算对高速列车通过狮子洋隧道产生的复杂压力场进行了模拟,对模拟结果中的压力及压力梯度曲线进行了具体分析,得到了狮子洋隧道空气动力学效应的相关特征参数,并将最大压力值和最大梯度值与国外理论计算结果进行了定量比较,比较结果表明该数值模拟方法和结果具有较高的可靠性。     

高速铁路隧道设计几个问题的探讨

结合郑西铁路客运专线黄土隧道的实践,分析隧道空气压力变化对乘客舒适度的影响,提出相邻隧道相连的处理措施,减缓了空气动力学效应;采用瞬态动力学有限元方法,计算隧道在地震荷载作用下的动力反应、衬砌内力、变形及安全性。     

高速铁路越江沉管隧道空气动力学效应及指标确定

高速列车通过隧道时会产生一系列特定的空气动力学效应，如压力波动、出口处微压波、洞内行车阻力增大等。如采用普通铁路隧道设计参数，这种效应将十分明显，甚至威协正常运营，这已被日本、欧洲等高速铁路发达国家的运营实践所证实。为此，必须采取技术措施解决这一问题。同时，沉管隧道不同于一般山岭隧道，加这通过高速列车，又对其有着特殊要求。因此，本文着重介绍高速铁路越江沉管隧道的空气动力学效应及其指标的确定。     

不同外形列车过隧道实车试验的比较分析

随着列车运行速度的提高，隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验，对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明：隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系，并且与车头和车尾的外形、列车长度、隧道截面面积及其长度等因素有很大关系；隧道壁面压力近似与列车运行速度的平方成正比；同等速度条件下，钝头型的25T提速客车引起的隧道壁面压力变化幅值比流线型动车组的大38．6％；由于双层集装箱列车较高且集装箱间的间距较大，致使同等速度下引起的隧道壁面压力变化最大；隧道入口的压力变化明显大于隧道出口的压力变化，在隧道口附近，三维效应非常明显，且每种车型均不同。因此，将列车和隧道耦合起来设计出合理的隧道和列车截面形状，是减小隧道空气动力学效应的有效途径。     

成都地铁环控设计中系统模式比选

针对成都地区的气象条件、地铁列车运行模式、客流量等因素,重点研究开式、屏蔽门式、开/闭式和开闭混合式系统模式的可行性。采用简化的半经验法,对开式系统和屏蔽门系统中车站和隧道内的温度变化进行计算。引入活塞风通风模型,对开/闭式系统中闭式运行时的活塞风影响进行分析,并建立相应的负荷及温度分析模型。将开闭混合式系统中非空调车站内空气作为一个控制体,用能量守恒原理,分析与空调车站相邻的非空调车站内空气的温度变化。根据热力过程分析比较结果,提出适合成都地铁环控系统模式的建议。     

城市轨道交通通风空调系统分析

通风空调系统是城市轨道交通的重要组成部分,空调领域的专家和技术人员根据城市轨道交通通风空调系统的实际运行不断优化设计方案,以期提高城市轨道交通通风空调系统的运行水平,使其向着更加节能环保的方向迈进. 1 城市轨道交通通风空调系统应用价值分析 通风空调系统设计基于城市轨道交通结构特点及其通风需求.首先,对于城市轨道交通地下线路而言,由于地下空间有限且与外界的空气流通较少,只能依靠车站出入口及通风口进行空气交换.因此通风空调系统有其必要性.其次,地下车站和区间隧道内的机电设备以及列车上的各类设备在运行过程中会产生的大量热量,乘客和车站工作人员也会产生大量的热湿负荷和二氧化碳气体等,因此需要通过空调系统及时将热量及污染物分解或排出.其三,由于土壤能够吸收热量也能够放出热量,在城市轨道交通隧道中存在热壑效应,因此需要通风空调系统调节隧道环境温度.其四,列车运行存在活塞风效应,需要通风空调系统调节地下车站和隧道相应区域的温度.