本文關鍵詞：地鐵隧道通風系統(tǒng)的節(jié)能運行優(yōu)化研究

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【摘要】：隨著我國經濟的快速發(fā)展,我國城市化水平的不斷提高,城市人口急速增長,私家車數量的增加導致城市道路的擁堵問題已日趨嚴重,因此越來越多的城市將大力發(fā)展公共交通做為有效緩解的手段。地鐵做為現代化的地下軌道交通工具孕育而生,它與傳統(tǒng)公共交通相比,具有速度快、運客量大、低能耗、低污染、運行安全快捷以及舒適等優(yōu)勢,已成為城市公共交通的中流砥柱。同時地鐵在宏觀經濟方面,也可做為城市布局的導向,創(chuàng)造出新的就業(yè)機會和經濟增長點,促進未來城市的可持續(xù)發(fā)展,并且對于提升城市的綜合地位也具有重大的意義。地鐵列車在隧道內運行所產生的地鐵隧道通風和能耗關系緊密,隨著地鐵的廣泛應用,有關地鐵隧道通風系統(tǒng)的分析研究對于實現地鐵運行節(jié)能具有重大的意義和價值。地鐵隧道通風系統(tǒng)設計普遍采用遠期最不利工況作為選型運營的標準工況,對能源的浪費較大,因此本論文采用模擬軟件對不同運營時期、多種風量工況下地鐵的熱環(huán)境進行逐時模擬分析,通過分析不同時間段的客流量、通風量大小和列車運行模式考慮風壓、溫度分布等變化因素的影響,提出了可行的節(jié)能性方案。論文首先在對隧道通風系統(tǒng)進行理論分析的基礎上,通過建立簡單可行的系統(tǒng)模型,忽略線路、土建等條件的影響,突出各研究因素對系統(tǒng)運行狀態(tài)的影響,在考慮車站隧道排熱風機的排風量、行車對數、室外環(huán)境等因素變化的基礎上,分析了隧道內的溫度、風量及壓力變化。再次通過對隧道通風系統(tǒng)各種工況工藝模式的分析,為工藝模式優(yōu)化設計提供參考依據,同時對早晚隧道通風模式從區(qū)間隧道長度和通風量兩個方面進行了研究和分析,對于阻塞工況工藝模式優(yōu)化從標準區(qū)間阻塞工況工藝模式和帶配線區(qū)間阻塞工況工藝模式兩個模式進行了模擬分析。研究結果表明,在地鐵運行初期和近期關閉軌道排熱風井,隧道內的溫度是可以滿足規(guī)范要求的并且可以大量節(jié)省能耗;遠期所推薦的合理排熱風量為40 m3/s;遠期活塞風井的主要表現為引進新風。通風區(qū)段受周邊區(qū)段的通風情況影響很小,但區(qū)段內的縱向風量分配受區(qū)間長度、車站送排風量的影響而變化。同時提出車站隧道通風系統(tǒng)的三條節(jié)能方案,一是分段調節(jié),二是對比調節(jié),三是動態(tài)調節(jié)。根據以上三種方案的分析,為便于隧道環(huán)境的控制,簡化系統(tǒng)設計與接口,降低設備性能要求,建議采用方案一與方案二相結合的調節(jié)方式。并且發(fā)現合理的設置隧道坡度有助于降低隧道內溫度,也是十分節(jié)能的一種控制模式。最后,變頻調速技術在隧道通風系統(tǒng)節(jié)能中也有很大的應用前景,而且其節(jié)能效果也十分顯著。
【關鍵詞】：地鐵通風 工況模擬 優(yōu)化分析 節(jié)能
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U231.5;U453.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國內外隧道通風系統(tǒng)發(fā)展狀況10-15
• 1.2.1 國外隧道通風系統(tǒng)發(fā)展歷史11-13
• 1.2.2 國內隧道通風系統(tǒng)現狀13-15
• 1.3 研究思路內容及意義15-17
• 1.3.1 研究思路15
• 1.3.2 研究內容15
• 1.3.3 研究意義15-17
• 第二章 隧道通風系統(tǒng)介紹17-29
• 2.1 隧道通風系統(tǒng)組成及主要功能17-21
• 2.1.1 隧道通風系統(tǒng)組成17-19
• 2.1.2 隧道通風系統(tǒng)主要功能19-21
• 2.2 隧道通風系統(tǒng)模擬計算21-29
• 2.2.1 系統(tǒng)設計理論計算原理簡介21-25
• 2.2.2 采用計算機模擬計算25-29
• 第三章 車站隧道通風系統(tǒng)分析與節(jié)能方案研究29-47
• 3.1 車站隧道排熱風量的影響分析29-40
• 3.1.1 研究模式、內容及目的29
• 3.1.2 隧道溫度分布規(guī)律29-31
• 3.1.3 隧道溫度變化影響31-34
• 3.1.4 隧道風量變化分析34-37
• 3.1.5 隧道壓力變化分析37-40
• 3.2 車站隧道排熱系統(tǒng)節(jié)能方案研究40-43
• 3.2.1 分段調節(jié)40-41
• 3.2.2 對比調節(jié)41-42
• 3.2.3 動態(tài)調節(jié)42-43
• 3.2.4 結論及建議43
• 3.3 節(jié)能坡43-47
• 第四章 隧道通風系統(tǒng)和工藝模式分析與節(jié)能方案研究47-70
• 4.1 研究目的及模式47
• 4.1.1 研究目的47
• 4.1.2 研究模式47
• 4.2 研究內容47-48
• 4.3 早晚隧道通風分析48-49
• 4.4 早晚隧道通風優(yōu)化49-58
• 4.4.1 區(qū)間長度對氣流組織的影響49-54
• 4.4.2 風量不同對氣流組織的影響54-56
• 4.4.3 分析結論56-58
• 4.5 阻塞工況模式優(yōu)化分析58-65
• 4.5.1 標準區(qū)間阻塞工況模式優(yōu)化分析58-61
• 4.5.2 特殊配線區(qū)間阻塞工況模式的優(yōu)化和分析61-64
• 4.5.3 分析結論64-65
• 4.6 隧道通風的節(jié)能控制65-70
• 4.6.1 通風系統(tǒng)調節(jié)的傳統(tǒng)控制65
• 4.6.2 風機調速的變頻控制65-68
• 4.6.3 變頻調速在隧道通風中的應用68-70
• 第五章 結論與展望70-73
• 5.1 結論70-71
• 5.2 展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-76
• 附錄：隧道模型配圖76-77

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