北方地區(qū)冬季地鐵車站熱環(huán)境及其控制策略
發(fā)布時間:2021-10-21 21:28
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,越來越多的大中城市面臨交通壓力。為了緩解交通壓力,地鐵建設(shè)已得到越來越多的國內(nèi)城市的青睞,最近十幾年來,我國地鐵工程蓬勃發(fā)展,目前全國已有30多個城市開通地鐵,并有50多個城市規(guī)劃建設(shè)地鐵。隨著我國地鐵井噴式的發(fā)展,國內(nèi)地鐵建設(shè)的地點也由南方城市逐漸北移,尤其是地處嚴(yán)寒地區(qū)的北方城市,如哈爾濱、沈陽、長春等城市地鐵相繼開通。北方城市的氣候特點往往是冬季嚴(yán)寒而漫長,最冷月平均氣溫可低于-10℃,地鐵車站溫度過低,不僅使乘客及站務(wù)人員感覺不舒適,還造成部分閥門、管道凍結(jié),甚至影響到地鐵的正常、安全運營。因此,北方地區(qū)尤其是嚴(yán)寒地區(qū)冬季地鐵車站熱環(huán)境也得到行業(yè)內(nèi)越來越多的關(guān)注,是有待于深入研究解決的問題。本文對西安地鐵2號線、蘭州地鐵1號線的車站、區(qū)間冬季熱環(huán)境及活塞風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場實測,得到第一手詳實資料,并以西安2號線為例,利用IDA tunnel建立整條地鐵線路模型,分析了車站熱環(huán)境及活塞風(fēng)效應(yīng)。基于我國北方地區(qū)主要地鐵城市的氣候條件,采用正交實驗方法,得出了冬季地鐵車站熱環(huán)境的主要影響因素。按照當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀ㄍ寥篮銣貙訙囟龋┘岸臼彝馔L(fēng)計算...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車站熱環(huán)境研究現(xiàn)狀
1.2.2 活塞風(fēng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究方法
1.3 本課題研究內(nèi)容及方法
2.北方地區(qū)典型地鐵車站冬季熱環(huán)境實測及分析
2.1 西安WYJ地鐵站冬季熱環(huán)境實測
2.1.1 WYJ車站概況
2.1.2 測試儀器
2.1.3 測試方案及測點布置
2.1.4 測試結(jié)果及分析
2.2 蘭州XXH地鐵站冬季熱環(huán)境實測
2.2.1 XXH車站概況
2.2.2 測試儀器
2.2.3 測試方案及測點布置
2.2.4 測試結(jié)果
2.3 本章小結(jié)
3.地鐵車站熱環(huán)境模型建立及驗證
3.1 IDA tunnel軟件介紹及計算原理簡介
3.2 一維數(shù)值模型建立
3.2.1 物理模型
3.2.2 參數(shù)及邊界設(shè)置
3.3 實測與模擬驗證
3.4 本章小結(jié)
4.冬季地鐵車站熱環(huán)境影響因素分析
4.1 影響地鐵熱環(huán)境的主要因素
4.1.1 地鐵車站熱量得失分析
4.1.2 地鐵車站熱環(huán)境影響因素及指標(biāo)的確定
4.2 冬季地鐵車站熱環(huán)境正交試驗方案
4.3 地鐵車站熱環(huán)境影響因素的結(jié)果分析與討論
4.3.1 地鐵車站熱環(huán)境影響因素的重要性分析
4.3.2 地鐵車站熱環(huán)境影響因素水平趨勢分析
4.3.3 地鐵車站熱環(huán)境影響因素顯著性分析
4.4 地鐵運行初期北方地區(qū)地鐵熱環(huán)境控制區(qū)劃
4.5 本章小結(jié)
5.活塞風(fēng)對地鐵車站影響的特性及多因素分析
5.1 隧道內(nèi)的活塞風(fēng)
5.1.1 隧道內(nèi)單趟行車的活塞風(fēng)
5.1.2 隧道內(nèi)周期性的活塞風(fēng)
5.2 活塞風(fēng)對車站通風(fēng)量影響的特性分析
5.2.1 研究方法及工況設(shè)置
5.2.2 行車周期對車站通風(fēng)量影響結(jié)果及分析
5.2.3 站臺門開啟面積對車站通風(fēng)量影響結(jié)果及分析
5.2.4 迂回風(fēng)道對車站通風(fēng)量影響結(jié)果與分析
5.2.5 活塞風(fēng)閥開啟面積對車站通風(fēng)量影響結(jié)果與分析
5.2.6 活塞風(fēng)對車站通風(fēng)量影響的顯著性分析
5.3 本章小結(jié)
6.地鐵車站冬季熱環(huán)境控制技術(shù)措施
6.1 嚴(yán)寒地區(qū)冬季地鐵車站熱環(huán)境
6.1.1 嚴(yán)寒地區(qū)地鐵車站常規(guī)運行模式
6.1.2 常規(guī)運行模式下地鐵車站熱環(huán)境分析
6.2 站臺門控制
6.2.1 邊界設(shè)置
6.2.2 結(jié)果與分析
6.3 迂回風(fēng)道控制
6.3.1 工況及邊界設(shè)置
6.3.2 結(jié)果與分析
6.4 活塞風(fēng)閥控制
6.4.1 模擬工況及邊界設(shè)置
6.4.2 結(jié)果及分析
6.5 出入口阻力系數(shù)的控制
6.5.1 阻力系數(shù)確定
6.5.2 熱環(huán)境分析
6.5.3 CO_2濃度分析
6.6 多種優(yōu)化措施結(jié)合下的車站熱環(huán)境與CO_2濃度
6.6.1 工況及邊界設(shè)置
6.6.2 熱環(huán)境分析
6.6.3 CO_2濃度分析
6.6.4 能耗分析
6.7 本章小結(jié)
7.基于活塞風(fēng)效應(yīng)的冬季地鐵車站初、近、遠(yuǎn)期運行方案分析
7.1 近、遠(yuǎn)期模擬分析的理論基礎(chǔ)
7.2 邊界條件設(shè)置
7.3 工況設(shè)置及結(jié)果與分析
7.3.1 蘭州初、近、遠(yuǎn)期車站熱環(huán)境
7.3.2 烏魯木齊初、近、遠(yuǎn)期車站熱環(huán)境
7.4 本章小結(jié)
8.主要結(jié)論及創(chuàng)新點
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要創(chuàng)新點
8.3 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 博士研究生學(xué)習(xí)階段研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地鐵區(qū)間隧道壁面溫度特征實測研究[J]. 王春旺,李曉鋒,秦旭,羅輝,李亮,李嚴(yán). 暖通空調(diào). 2020(05)
[2]地鐵站屏蔽門漏風(fēng)代替大系統(tǒng)新風(fēng)可行性研究[J]. 王春旺,李亮,李曉鋒,秦旭,羅輝. 建筑節(jié)能. 2019(11)
[3]2018年世界城市軌道交通運營統(tǒng)計與分析[J]. 韓寶明,代位,張紅健. 都市快軌交通. 2019(01)
[4]北方地區(qū)屏蔽門系統(tǒng)地鐵初期冬季熱環(huán)境分析[J]. 鄧保順. 鐵道工程學(xué)報. 2018(12)
[5]直膨式空調(diào)機(jī)組設(shè)計選型探討[J]. 孫鳳嶺. 暖通空調(diào). 2018(10)
[6]地鐵站軌行區(qū)排熱風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)季運行實測與節(jié)能研究[J]. 楊樂,裴斐,潘嵩,閆雅斌,韓一葉,夏建軍,劉曉華. 暖通空調(diào). 2018(02)
[7]地鐵屏蔽門氣密性檢測方法研究[J]. 王瑩,李曉鋒. 暖通空調(diào). 2017(06)
[8]基于正交實驗法的活塞風(fēng)效應(yīng)研究[J]. 王文才,魏丁一,趙曉坤,張根源. 煤炭技術(shù). 2016(12)
[9]地鐵可調(diào)通風(fēng)型站臺門過渡季節(jié)自然通風(fēng)性能測試[J]. 林炎頃,李先庭,吳成斌,李國慶,袁鳳東,孟鑫. 制冷與空調(diào)(四川). 2016(03)
[10]西安地鐵車站環(huán)境實測及公共區(qū)空調(diào)負(fù)荷計算分析[J]. 齊江浩,趙蕾,王君,李德輝,郭永楨,鄧保順. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2016(06)
博士論文
[1]北方城市地鐵活塞風(fēng)對地鐵環(huán)境的影響規(guī)律及其有效利用[D]. 董書蕓.天津大學(xué) 2008
[2]地鐵活塞風(fēng)與地鐵環(huán)控節(jié)能[D]. 王麗慧.同濟(jì)大學(xué) 2007
[3]建筑空間熱分層理論及應(yīng)用研究[D]. 高軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]地鐵車站通風(fēng)與火災(zāi)的CFD仿真模擬與實驗研究[D]. 那艷玲.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]地鐵活塞風(fēng)效應(yīng)對地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的影響分析與實測研究[D]. 張旭.長安大學(xué) 2018
[2]地鐵再生制動能量回饋吸收系統(tǒng)的研究[D]. 彭賽莊.湖南工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于車載超級電容的城軌交通制動能量回收利用的研究[D]. 董維金.大連交通大學(xué) 2013
[4]沈陽地鐵安全門系統(tǒng)對車站環(huán)境影響的研究[D]. 文柳.沈陽建筑大學(xué) 2012
[5]全封閉屏蔽門系統(tǒng)島式站臺熱環(huán)境研究及優(yōu)化[D]. 彭治霖.西南交通大學(xué) 2011
[6]地鐵屏蔽門可控風(fēng)口數(shù)值模擬研究[D]. 李鵬.西南交通大學(xué) 2010
[7]活塞風(fēng)對地鐵安全門系統(tǒng)環(huán)控通風(fēng)效果的影響分析[D]. 王樂.西安建筑科技大學(xué) 2010
[8]安全門和帶風(fēng)口的屏蔽門對地鐵側(cè)式站臺環(huán)境影響的研究[D]. 尹奎超.天津大學(xué) 2008
[9]站臺屏蔽門滲漏風(fēng)量的模擬分析[D]. 項毅.西南交通大學(xué) 2007
[10]地鐵屏蔽門、閉式和開式系統(tǒng)環(huán)控能耗分析研究[D]. 邊志美.同濟(jì)大學(xué) 2007
本文編號:3449744
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車站熱環(huán)境研究現(xiàn)狀
1.2.2 活塞風(fēng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究方法
1.3 本課題研究內(nèi)容及方法
2.北方地區(qū)典型地鐵車站冬季熱環(huán)境實測及分析
2.1 西安WYJ地鐵站冬季熱環(huán)境實測
2.1.1 WYJ車站概況
2.1.2 測試儀器
2.1.3 測試方案及測點布置
2.1.4 測試結(jié)果及分析
2.2 蘭州XXH地鐵站冬季熱環(huán)境實測
2.2.1 XXH車站概況
2.2.2 測試儀器
2.2.3 測試方案及測點布置
2.2.4 測試結(jié)果
2.3 本章小結(jié)
3.地鐵車站熱環(huán)境模型建立及驗證
3.1 IDA tunnel軟件介紹及計算原理簡介
3.2 一維數(shù)值模型建立
3.2.1 物理模型
3.2.2 參數(shù)及邊界設(shè)置
3.3 實測與模擬驗證
3.4 本章小結(jié)
4.冬季地鐵車站熱環(huán)境影響因素分析
4.1 影響地鐵熱環(huán)境的主要因素
4.1.1 地鐵車站熱量得失分析
4.1.2 地鐵車站熱環(huán)境影響因素及指標(biāo)的確定
4.2 冬季地鐵車站熱環(huán)境正交試驗方案
4.3 地鐵車站熱環(huán)境影響因素的結(jié)果分析與討論
4.3.1 地鐵車站熱環(huán)境影響因素的重要性分析
4.3.2 地鐵車站熱環(huán)境影響因素水平趨勢分析
4.3.3 地鐵車站熱環(huán)境影響因素顯著性分析
4.4 地鐵運行初期北方地區(qū)地鐵熱環(huán)境控制區(qū)劃
4.5 本章小結(jié)
5.活塞風(fēng)對地鐵車站影響的特性及多因素分析
5.1 隧道內(nèi)的活塞風(fēng)
5.1.1 隧道內(nèi)單趟行車的活塞風(fēng)
5.1.2 隧道內(nèi)周期性的活塞風(fēng)
5.2 活塞風(fēng)對車站通風(fēng)量影響的特性分析
5.2.1 研究方法及工況設(shè)置
5.2.2 行車周期對車站通風(fēng)量影響結(jié)果及分析
5.2.3 站臺門開啟面積對車站通風(fēng)量影響結(jié)果及分析
5.2.4 迂回風(fēng)道對車站通風(fēng)量影響結(jié)果與分析
5.2.5 活塞風(fēng)閥開啟面積對車站通風(fēng)量影響結(jié)果與分析
5.2.6 活塞風(fēng)對車站通風(fēng)量影響的顯著性分析
5.3 本章小結(jié)
6.地鐵車站冬季熱環(huán)境控制技術(shù)措施
6.1 嚴(yán)寒地區(qū)冬季地鐵車站熱環(huán)境
6.1.1 嚴(yán)寒地區(qū)地鐵車站常規(guī)運行模式
6.1.2 常規(guī)運行模式下地鐵車站熱環(huán)境分析
6.2 站臺門控制
6.2.1 邊界設(shè)置
6.2.2 結(jié)果與分析
6.3 迂回風(fēng)道控制
6.3.1 工況及邊界設(shè)置
6.3.2 結(jié)果與分析
6.4 活塞風(fēng)閥控制
6.4.1 模擬工況及邊界設(shè)置
6.4.2 結(jié)果及分析
6.5 出入口阻力系數(shù)的控制
6.5.1 阻力系數(shù)確定
6.5.2 熱環(huán)境分析
6.5.3 CO_2濃度分析
6.6 多種優(yōu)化措施結(jié)合下的車站熱環(huán)境與CO_2濃度
6.6.1 工況及邊界設(shè)置
6.6.2 熱環(huán)境分析
6.6.3 CO_2濃度分析
6.6.4 能耗分析
6.7 本章小結(jié)
7.基于活塞風(fēng)效應(yīng)的冬季地鐵車站初、近、遠(yuǎn)期運行方案分析
7.1 近、遠(yuǎn)期模擬分析的理論基礎(chǔ)
7.2 邊界條件設(shè)置
7.3 工況設(shè)置及結(jié)果與分析
7.3.1 蘭州初、近、遠(yuǎn)期車站熱環(huán)境
7.3.2 烏魯木齊初、近、遠(yuǎn)期車站熱環(huán)境
7.4 本章小結(jié)
8.主要結(jié)論及創(chuàng)新點
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要創(chuàng)新點
8.3 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 博士研究生學(xué)習(xí)階段研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地鐵區(qū)間隧道壁面溫度特征實測研究[J]. 王春旺,李曉鋒,秦旭,羅輝,李亮,李嚴(yán). 暖通空調(diào). 2020(05)
[2]地鐵站屏蔽門漏風(fēng)代替大系統(tǒng)新風(fēng)可行性研究[J]. 王春旺,李亮,李曉鋒,秦旭,羅輝. 建筑節(jié)能. 2019(11)
[3]2018年世界城市軌道交通運營統(tǒng)計與分析[J]. 韓寶明,代位,張紅健. 都市快軌交通. 2019(01)
[4]北方地區(qū)屏蔽門系統(tǒng)地鐵初期冬季熱環(huán)境分析[J]. 鄧保順. 鐵道工程學(xué)報. 2018(12)
[5]直膨式空調(diào)機(jī)組設(shè)計選型探討[J]. 孫鳳嶺. 暖通空調(diào). 2018(10)
[6]地鐵站軌行區(qū)排熱風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)季運行實測與節(jié)能研究[J]. 楊樂,裴斐,潘嵩,閆雅斌,韓一葉,夏建軍,劉曉華. 暖通空調(diào). 2018(02)
[7]地鐵屏蔽門氣密性檢測方法研究[J]. 王瑩,李曉鋒. 暖通空調(diào). 2017(06)
[8]基于正交實驗法的活塞風(fēng)效應(yīng)研究[J]. 王文才,魏丁一,趙曉坤,張根源. 煤炭技術(shù). 2016(12)
[9]地鐵可調(diào)通風(fēng)型站臺門過渡季節(jié)自然通風(fēng)性能測試[J]. 林炎頃,李先庭,吳成斌,李國慶,袁鳳東,孟鑫. 制冷與空調(diào)(四川). 2016(03)
[10]西安地鐵車站環(huán)境實測及公共區(qū)空調(diào)負(fù)荷計算分析[J]. 齊江浩,趙蕾,王君,李德輝,郭永楨,鄧保順. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2016(06)
博士論文
[1]北方城市地鐵活塞風(fēng)對地鐵環(huán)境的影響規(guī)律及其有效利用[D]. 董書蕓.天津大學(xué) 2008
[2]地鐵活塞風(fēng)與地鐵環(huán)控節(jié)能[D]. 王麗慧.同濟(jì)大學(xué) 2007
[3]建筑空間熱分層理論及應(yīng)用研究[D]. 高軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]地鐵車站通風(fēng)與火災(zāi)的CFD仿真模擬與實驗研究[D]. 那艷玲.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]地鐵活塞風(fēng)效應(yīng)對地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的影響分析與實測研究[D]. 張旭.長安大學(xué) 2018
[2]地鐵再生制動能量回饋吸收系統(tǒng)的研究[D]. 彭賽莊.湖南工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于車載超級電容的城軌交通制動能量回收利用的研究[D]. 董維金.大連交通大學(xué) 2013
[4]沈陽地鐵安全門系統(tǒng)對車站環(huán)境影響的研究[D]. 文柳.沈陽建筑大學(xué) 2012
[5]全封閉屏蔽門系統(tǒng)島式站臺熱環(huán)境研究及優(yōu)化[D]. 彭治霖.西南交通大學(xué) 2011
[6]地鐵屏蔽門可控風(fēng)口數(shù)值模擬研究[D]. 李鵬.西南交通大學(xué) 2010
[7]活塞風(fēng)對地鐵安全門系統(tǒng)環(huán)控通風(fēng)效果的影響分析[D]. 王樂.西安建筑科技大學(xué) 2010
[8]安全門和帶風(fēng)口的屏蔽門對地鐵側(cè)式站臺環(huán)境影響的研究[D]. 尹奎超.天津大學(xué) 2008
[9]站臺屏蔽門滲漏風(fēng)量的模擬分析[D]. 項毅.西南交通大學(xué) 2007
[10]地鐵屏蔽門、閉式和開式系統(tǒng)環(huán)控能耗分析研究[D]. 邊志美.同濟(jì)大學(xué) 2007
本文編號:3449744
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