地鐵環(huán)境中顆粒物污染水平的理論分析及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2023-07-31 20:00
隨著我國城市化進(jìn)程的加快,城市交通擁擠問題變得越來越嚴(yán)重,地鐵交通系統(tǒng)在全國各大城市應(yīng)運(yùn)而生[1],由于其便捷、高效、舒適的特性,地鐵客流量逐年增加,導(dǎo)致列車行車間隔的縮短和列車運(yùn)行次數(shù)的增加,這就不可避免的引起地鐵站內(nèi)空氣質(zhì)量的下降,對乘客和地鐵工作人員的健康造成危害,部分城市地鐵乘客已出現(xiàn)不適甚至?xí)灥沟默F(xiàn)象。因此,研究地鐵車站的環(huán)境問題變得尤為重要。 本文采用集總參數(shù)模型,根據(jù)質(zhì)量平衡控制方程,詳細(xì)推導(dǎo)了不同地鐵空調(diào)系統(tǒng)形式、屏蔽門開閉狀況下地鐵環(huán)境中顆粒物濃度的關(guān)系式,分析了室外顆粒物濃度、室內(nèi)顆粒物初始濃度、過濾段過濾效率、出入口滲透風(fēng)量、乘客的數(shù)量、二次懸浮等因素對顆粒物濃度的影響,給出了室外顆粒物濃度、站廳站臺發(fā)塵量、顆粒物沉降率、地鐵站初始濃度、屏蔽門漏風(fēng)量的確定方法。 以西安某地鐵車站為研究對象,依照實際工程設(shè)計資料建立全尺寸三維幾何模型,采用尺寸函數(shù)的方法劃分網(wǎng)格,混合物模型作為模擬的數(shù)學(xué)模型,按照實際測試數(shù)據(jù)作為模擬的邊界條件,應(yīng)用Fluent軟件對車站公共區(qū)速度場、溫度場、顆粒物濃度分布進(jìn)行模擬分析,與實際測試結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證了模擬的準(zhǔn)確性。并研究了PM10...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)簡介
1.1.2 地鐵系統(tǒng)運(yùn)行特點
1.1.3 地鐵可吸入顆粒物來源
1.1.4 地鐵顆粒物暴露水平
1.1.5 地鐵顆粒物的危害
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 地鐵環(huán)境顆粒物濃度預(yù)測模型的建立
2.1 模型的建立
2.1.1 影響地鐵環(huán)境顆粒物濃度的過程
2.1.2 模型假設(shè)
2.2 地鐵顆粒物濃度模型
2.2.1 全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)
2.2.2 新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)
2.3 地鐵顆粒物濃度的影響因素
2.3.1 室外顆粒物濃度的影響
2.3.2 室內(nèi)顆粒物初始濃度值的影響
2.3.3 過濾段過濾效率的影響
2.3.4 出入口滲透風(fēng)量的影響
2.3.5 乘客的數(shù)量
2.3.6 二次懸浮的影響
2.4 參數(shù)的確定
2.4.1 室外顆粒物濃度的確定
2.4.2 站廳、站臺發(fā)塵量的確定
2.4.3 顆粒物沉降率的確定
2.4.4 地鐵站初始濃度的確定
2.4.5 屏蔽門漏風(fēng)量的確定
2.5 本章小結(jié)
3 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型
3.1 氣固兩相流的模擬方法
3.2 兩相流模型
3.2.1 歐拉-歐拉模型
3.2.2 歐拉-拉格朗日模型
3.3 混合模型簡介
3.4 顆粒的受力情況分析
3.5 本章小結(jié)
4 地鐵顆粒物濃度分布的數(shù)值模擬
4.1 工程概況
4.1.1 車站簡介
4.1.2 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計概況
4.1.3 車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)簡介
4.2 物理模型的建立
4.2.1 模型假設(shè)
4.2.2 模型的建立
4.2.3 模型網(wǎng)格劃分
4.2.4 邊界條件的設(shè)定
4.3 模擬結(jié)果及討論分析
4.3.1 PM10質(zhì)量濃度分析
4.3.2 PM2.5質(zhì)量濃度分析
4.3.3 PM1.0質(zhì)量濃度分析
4.4 不同高度平面顆粒物濃度變化
4.4.1 站廳層
4.4.2 站臺層
4.5 車站不同高度平面顆粒物濃度之比
4.6 本章小結(jié)
5 顆粒物濃度分布的優(yōu)化研究
5.1 不同風(fēng)速下顆粒物濃度的分布
5.2 不同氣流組織下顆粒物濃度的分布
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間研究成果及獲獎情況
本文編號:3838006
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)簡介
1.1.2 地鐵系統(tǒng)運(yùn)行特點
1.1.3 地鐵可吸入顆粒物來源
1.1.4 地鐵顆粒物暴露水平
1.1.5 地鐵顆粒物的危害
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 地鐵環(huán)境顆粒物濃度預(yù)測模型的建立
2.1 模型的建立
2.1.1 影響地鐵環(huán)境顆粒物濃度的過程
2.1.2 模型假設(shè)
2.2 地鐵顆粒物濃度模型
2.2.1 全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)
2.2.2 新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)
2.3 地鐵顆粒物濃度的影響因素
2.3.1 室外顆粒物濃度的影響
2.3.2 室內(nèi)顆粒物初始濃度值的影響
2.3.3 過濾段過濾效率的影響
2.3.4 出入口滲透風(fēng)量的影響
2.3.5 乘客的數(shù)量
2.3.6 二次懸浮的影響
2.4 參數(shù)的確定
2.4.1 室外顆粒物濃度的確定
2.4.2 站廳、站臺發(fā)塵量的確定
2.4.3 顆粒物沉降率的確定
2.4.4 地鐵站初始濃度的確定
2.4.5 屏蔽門漏風(fēng)量的確定
2.5 本章小結(jié)
3 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型
3.1 氣固兩相流的模擬方法
3.2 兩相流模型
3.2.1 歐拉-歐拉模型
3.2.2 歐拉-拉格朗日模型
3.3 混合模型簡介
3.4 顆粒的受力情況分析
3.5 本章小結(jié)
4 地鐵顆粒物濃度分布的數(shù)值模擬
4.1 工程概況
4.1.1 車站簡介
4.1.2 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計概況
4.1.3 車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)簡介
4.2 物理模型的建立
4.2.1 模型假設(shè)
4.2.2 模型的建立
4.2.3 模型網(wǎng)格劃分
4.2.4 邊界條件的設(shè)定
4.3 模擬結(jié)果及討論分析
4.3.1 PM10質(zhì)量濃度分析
4.3.2 PM2.5質(zhì)量濃度分析
4.3.3 PM1.0質(zhì)量濃度分析
4.4 不同高度平面顆粒物濃度變化
4.4.1 站廳層
4.4.2 站臺層
4.5 車站不同高度平面顆粒物濃度之比
4.6 本章小結(jié)
5 顆粒物濃度分布的優(yōu)化研究
5.1 不同風(fēng)速下顆粒物濃度的分布
5.2 不同氣流組織下顆粒物濃度的分布
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間研究成果及獲獎情況
本文編號:3838006
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