地铁车空调风道及车室内气流组织数值仿真

以某厂地铁车厢头车为研究对象,结合计算流体力学软件——FLUENT对空调风道及车厢内部三维空间区域的空气流动和传热状况进行了数值分析,根据欧洲标准EN14750-1对空调通风设计方案进行了评估,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.计算结果表明将空调机组下方的八个风道出风口去掉,地铁风道的出风口均匀性得到了有效地改善,风道出风口的平均速度最大差值由2.92 m/s变为2.23 m/s;条缝型送风口能够提供较好的空气品质;在车厢内定员226人的情况下,地铁车厢头车的空调通风系统满足了乘客热舒适性的要求.研究结果为地铁空调列车通风系统的合理设计提供了参考依据.     

数值仿真在动车组空调设计中的应用

以某高速动车组中间车为研究对象,创建了车厢内部三维空间区域的数值计算模型,在冬季和夏季两种工况下,采用κ-ε标准湍流模型和SIMPLE算法,对车厢内的空气流动和传热状况进行了数值计算,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.并应用空调行业标准,对车厢内温度的均匀性及速度场的适用性进行了分析评估.研究结果表明该车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.     

基于FDS的列车车箱火灾烟气数值模拟

为了研究列车车厢内部火灾烟气的流动规律,以CRH2A动车组的一节车厢为原型,按照车厢车门开启状况、火源功率及空气幕出口风速分别设定9种工况,运用火灾模拟软件FDS对各工况下车厢内的烟气流动进行数值模拟,计算分析各工况下烟气扩散过程、车厢内部各区域能见度、烟气温度的分布及变化趋势.研究结果表明:车门关闭时烟气下降速度快,烟气温度高,烟气层高度低,能见度差;火源功率越大,车厢内实际热释放速率越大;综合考虑防烟的有效性和经济性,在车厢内部火灾功率为0.2 MW时,应开启车厢内部车门;空气幕可有效阻挡烟气蔓延,其出口速度为5 m/s时挡烟效果较好.     

地铁车空调风道挡板对车厢内温度均匀性的影响

以某地铁中车为研究对象,采用标准的κ-ε湍流模型对空调风道及车厢内部三维空间区域定员230人工况下的空气流动和传热状况进行了数值分析,并对空调通风设计方案做量化评估,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.由计算结果可知,风道第8个出风口有空气逆流现象且车厢内部温度分布不均匀.针对上述缺点,对第8个出风口周围挡板相对位置及数量进行调整.新方案消除了风道出风口逆流现象,车厢内人体舒适区的温度分布均匀性得到改善,温差由原方案的4℃降为2.5℃.     

高速动车组空调系统数值仿真及引入UIC标准的评价

为分析某高速动车组头车车厢空调通风系统性能,基于CFD数值仿真技术对该车空调通风系统模型进行数值计算.为评价数值计算结果,引入UIC-553标准,分析标准测点的温度值和速度值,证明该车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.同时,将该空调系统的设计理念推广到国内其它客车的空调通风系统的设计过程中是很有意义的.     

高速动车组空调系统数值仿真及引入UIC标准的评价

为分析某高速动车组头车车厢空调通风系统性能,基于CFD数值仿真技术对该车空调通风系统模型进行数值计算.为评价数值计算结果,引入UIC-553标准,分析标准测点的温度值和速度值,证明该车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.同时,将该空调系统的设计理念推广到国内其它客车的空调通风系统的设计过程中是很有意义的.     

一种简便快速提高地铁客运量的方法

为解决地铁高峰时段的拥堵,设计一种长短途乘客分车厢的加长列地铁方案,通过把每列地铁在首尾两端增加2至4个附加车厢,与之相邻的两个车厢作为转乘车厢,乘客通过转乘车厢把附加车厢与站台之间联系起来,实现附加车厢乘客的上下车。本方案预计可以提高地铁客运量50%以上。     

地铁列车车厢内不同气流形式下的舒适性

针对地铁B型列车车厢,研究了车厢内温度场和速度场分布情况,并对现有回风口布置方式进行优化,采用Airpak软件建立车厢-人员-车厢内空气环境的气流流动、传热与传质三维耦合数学求解模型,进行数值模拟研究.结果表明:当回风口布置在侧顶板与侧墙板之间的连接处空气分布特性指标比回风口布置于车厢顶部时增大34.2%,比回风口均匀布置在车厢顶部中轴线上增大19.7%,能效利用率分别提高0.267和0.11.因此回风口布置在侧顶板与侧墙板之间的连接处,能很好地解决气流短路问题,改善车厢内的舒适性.     

换乘通道开挖对既有地铁结构及轨道的影响分析

为研究既有地铁新增换乘通道开挖对周边结构影响,在模拟换乘通道的开挖过程时,考虑到该过程分为竖井的开挖、竖井通道的开挖及换乘通道的开挖,选用ANSYS软件分别对各个工序进行数值模拟,从横向和纵向分别分析换乘通道开挖到不同时间段时的施工过程对既有地铁结构与轨道的影响,得出其变形的规律,为换乘通道开挖提供变形控制标准。结果表明:换乘通道开挖会扰动既有地铁的车站、出入口及区间结构与轨道结构的受力状态,导致地铁结构及轨道产生竖向变形和横向变形。既有地铁结构、轨道结构的最大竖向变形值和横向变形值在允许范围之内,满足风险等级要求。     

地铁车厢立席乘客的空间舒适度建模与模拟

地铁车厢拥挤直接影响乘客的乘车舒适度.本文根据“人体空间气泡”的概念, 引入地铁车厢内乘客心理舒适度,结合乘客感知空间舒适性调查,建立乘客空间理论模 型,并以此得到基于空间舒适性的立席密度评价标准.基于现有行人模型,借鉴社会力模 型中人与人之间的排斥力,定义“广义拥挤力”,建立地铁车厢乘客“拥挤力”量化模型.以 北京地铁4 号线为研究对象,结合实地调研得到的车厢内乘客密度分布规律,应用 PFC2D 离散元软件以力的形式来模拟乘客空间舒适度状态.结果表明,要使80%乘客的空 间舒适度等级在舒适以上,则合理密度应该在4-5 人/m2之间,为制定合理立席密度标准 提供参考.     

低路基桥涵优化设计

对濮阳至信阳高速公路濮阳段路基高改低设计中桥涵设计要点加以简述．并通过增设天桥和下挖通道降低路基填土高度，解决由此引起的通道积水问题，从而实现了降低路基高度的设计目标。     

低路基桥涵优化设计

对濮阳至信阳高速公路濮阳段路基高改低设计中桥涵设计要点加以简述,并通过增设天桥和下挖通道降低路基填土高度,解决由此引起的通道积水问题,从而实现了降低路基高度的设计目标。     

Thermal management controller for heat source temperature control and thermal management

In many heat recovery processes, temperature control of heat source is often required to ensure safety and high efficiency of the heat source equipment. In addition, the management of recovered heat is important for the proper use of waste heat. To this aim, the concept of thermal management controller (TMC), which can vary heat transfer rate via the volume variation of non-condensable gas, was presented. Theoretical model and experimental prototype were established. Investigation shows that the prototype is effective in temperature control. With water as the working fluid, the vapor temperature variation is only 1.3 ℃ when the heating power varies from 2.5 to 10.0 kW. In variable working conditions, this TMC can automatically adjust thermal allocation to the heat consumer.     

混凝土箱梁水化热温度损伤修正耦合方法

为了防止混凝土箱梁墩顶块在施工过程中出现早期开裂与温冲现象,研究了混凝土水化热温度损伤模型,综合考虑混凝土弹性模量与边界条件的时变效应,采用线性迭代方法,建立了混凝土箱梁墩顶块水化热温度损伤修正耦合方法,计算了水化热温度损伤场随时间变化的过程,得到了水化热温度损伤时程关系曲线,分析了温度损伤时变效应规律。计算结果与实测结果对比表明:混凝土箱梁水化热温度偏差小于10%,水化热温差峰值比水化热温度峰值滞后约32h,等效应变峰值与温差峰值发生时间相同,水化热温度损伤度与等效应变成正比,时变效应规律一致,因此,此方法可行。     

表面不平顺对轮轨摩擦温度场的影响

为揭示轮轨表面破坏与摩擦温升的内在联系,利用有限元和有限差分混合算法,建立了轮轨滚动接触热耦合计算模型,模拟轮轨滚动、滑动接触温升过程。模型中考虑了轮轨间非稳态热传导、与环境的热对流、热辐射,针对轮轨光滑和不平顺两种接触表面情形,分析了滚动、滑动工况下轮轨界面问的摩擦温升状态。计算结果表明轮轨表面不平顺能使经历短时间滑动的轮轨表面倾向于产生宽点状剥离,长时间滑动与滚动工况下表面不平顺对温度场的影响可忽略,滑动工况的温升较滚动工况的大。     

基于ANSYSWokbench的车轮热容量分析

为了真实模拟地铁车辆在整个运营时踏面制动过程中温度场的分布情况,采用ANSYSWorkbench软件建立某地铁车辆的车轮热容量计算模型,采用热流密度法,分析地铁车辆在一个往返运行过程中车轮的热容量情况．结果表明,地铁在频繁启动制动过程中造成热量积聚,从而导致车轮温度升高,车辆运行至6457．7s时,车轮最高温度达到446．88℃;并给出最高温度时刻车轮的温度场分布,分析结果为车轮安全性设计以及进一步研究提供依据．     

基于热传导理论的沥青混合料性能研究

以Fourier定律做为理论基础,采用依据一维稳态热传导原理设计的沥青混合料热传导试验装置,对不同试验温度下的沥青混合料导热系数进行测试,从而分析沥青混合料的热传导性能。并利用试验数据与实测温度数据,建立有限元模型,分析得出沥青混合料的导热系数对路面温度场与温度梯度的影响规律。进而为研究沥青路面材料的基本力学特性和长期路用性能提供理论支持。     

船用空心电抗器温度场研究

建立了空心电抗器磁场-电路-流场-温度场的耦合计算模型。通过该模型可以计算得到磁场、电感和电流以及空心电抗器的气流场和温度场分布。以一种空心电抗器为例,将温度计算值与实测值作了比较。结果表明,该方法具有较高的计算准确度,能够满足工程设计的要求。     

盘管式蒸发冷却器的传热传质数学建模

国内外学者对蒸发式冷却的热质传递过程进行了大量的研究,但因影响因素较多,数学模型的结果相差迥异,没有形成统一,从而限制了蒸发式冷却器的研发进程。针对上述问题,就盘管式蒸发冷却器做了分析,建立了其传热传质数学模型,通过对模型的整理得出了对盘管式蒸发冷却器的设计、研究及其性能的分析评价有重要意义的四个关系式（冷却器内各温度及含湿量与距离蒸发器顶部的关系）。最后给出了传热传质系数关系式。