地鐵站臺上列車車廂內(nèi)部火災(zāi)數(shù)值模擬分析

利用計算流體力學(xué)軟件對地鐵a型車廂空調(diào)系統(tǒng)在不同工況下的溫度場和速度值進(jìn)行了數(shù)值模擬,就其所涉及的風(fēng)口尺寸、位置、型式以及氣流組織等方面定性地進(jìn)行了比較分析,提出了一個優(yōu)化方案,為車廂內(nèi)氣流分布的優(yōu)化設(shè)計提供參考。

利用火災(zāi)動力學(xué)模擬方法,對地下一層地鐵側(cè)式車站列車火災(zāi)的煙氣蔓延規(guī)律和排煙效果進(jìn)行了模擬研究。首先生成了地鐵車站的三維模型,基于通風(fēng)排煙系統(tǒng)的事故運(yùn)行方案,對列車火災(zāi)煙氣擴(kuò)散過程、氣流組織模式和煙氣參數(shù)進(jìn)行了計算模擬。模擬表明:排煙系統(tǒng)啟動后,中間隧道的兩端向內(nèi)形成了大于5m/s的流速,屏蔽門處流速為站臺流入隧道,可有效阻礙煙氣進(jìn)入站臺區(qū)域,煙氣排放主要通過車站軌頂風(fēng)口排放,煙氣在500s左右進(jìn)入站臺,排煙系統(tǒng)有效減緩煙氣在站臺的下降時間,為列車內(nèi)乘客疏散提供了可用的安全疏散時間。

目前我國地鐵列車內(nèi)的人體熱舒適性及空氣質(zhì)量難以達(dá)到要求。本文采用κ-ε湍流模型,對不同尺寸的條縫風(fēng)口送風(fēng)方式下的地鐵車廂的三維空氣流場和溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬,綜合分析車廂內(nèi)溫度、空氣流速、粒子示蹤、空氣齡、co2含量、ppd以及pmv等指標(biāo),說明各工況的空調(diào)效果及人體熱舒適性,為改善地鐵車廂空調(diào)制冷情況提供理論依據(jù)。

為掌握煤礦硐室電纜火災(zāi)的發(fā)展演化規(guī)律,利用fds軟件對煤礦硐室電纜火災(zāi)發(fā)展過程中煙流、一氧化碳濃度、氧氣濃度、溫度進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:①隨著煤礦硐室電纜火災(zāi)發(fā)生時間的推移,煙流會加速蔓延至整個硐室,硐室內(nèi)一氧化碳濃度先升高后降低并最終趨于穩(wěn)定,氧氣濃度先降低后升高并最終趨于穩(wěn)定,溫度先上升后降低并最終趨于初始溫度。②回風(fēng)巷中一氧化碳濃度、氧氣濃度波動劇烈,溫度波動相對較小,而進(jìn)風(fēng)巷中一氧化碳濃度、氧氣濃度、溫度均未受火災(zāi)影響,因此進(jìn)風(fēng)巷可作為安全逃生通道。③火災(zāi)發(fā)生后60s內(nèi),硐室中煙流蔓延范圍較小且集中在硐室中上部,一氧化碳濃度、氧氣濃度、溫度均處于安全范圍內(nèi),此時為最佳逃生時間。

基于cfd技術(shù)的地鐵站臺火災(zāi)通風(fēng)模式優(yōu)化——為了優(yōu)化地鐵站臺火災(zāi)通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)κε−雙方程模型湍流模型，建立人員安全疏散判定條件和通風(fēng)方案優(yōu)化控制模式；對比無火源狀態(tài)下的速度實(shí)測值和模擬值，結(jié)果顯示，所建立的數(shù)學(xué)模型是可靠的；實(shí)例分析結(jié)...

區(qū)域 基金項(xiàng)目:江蘇省社會發(fā)展計劃項(xiàng)目"城市地鐵站火災(zāi)煙氣控制研究"(bs2003031) 734消防科學(xué)與技術(shù)2005年7月第24卷第4期 模擬的計算量小,能夠反映建筑火災(zāi)過程的主要特征。 因此,人們普遍認(rèn)為區(qū)域模擬給出的近似比較真實(shí)。 上、下層區(qū)域的質(zhì)量和能量守恒方程分別用公式 (2)、(3)表示 [4] 。 dm dt=σim · i(2) cpm dt dt -az dp dt =q · +σih im · i(3) 在工程應(yīng)用范圍內(nèi),燃燒產(chǎn)生的熱煙氣可按理想 氣體處理,應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程: p=ρrt(4) p=p(ρ,t)(5) 輔助方程:h=zu+zl(6) pu=pl(7) 式中:t為時間;t為溫度;pu

汽車車廂固定角鐵如圖1所示,其材料為16mn,厚5mm,位置尺寸85mm、40mm、24mm均以彎曲面為基準(zhǔn)。而且此零件相對彎曲半徑r/δ=1.2,大于16mn鋼的最小相對彎曲半徑,滿足

列車車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)劣與旅客實(shí)際得到的新風(fēng)量密切相關(guān)。筆者以yw25g型空調(diào)硬臥列車車廂為研究對象,在物理模型中考慮了旅客以及車廂內(nèi)各障礙物(包括邊桌、行李架、床鋪、折座)等對流場的影響,采用k-ε湍流模型及數(shù)值模擬的方法,對硬臥車廂內(nèi)流場及空氣齡的分布變化規(guī)律進(jìn)行研究,從而得到車廂內(nèi)的換氣效率。研究結(jié)果表明:車廂內(nèi)的換氣效率基本符合室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求;整個車廂內(nèi)流場及空氣齡關(guān)于隔間存在良好的對稱性;旅客區(qū)域的空氣品質(zhì)優(yōu)劣排序依次是:下鋪區(qū)域、中鋪區(qū)域、上鋪區(qū)域;氣流組織的合理分布能夠縮短空氣齡,改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。研究結(jié)果對如何提高車廂內(nèi)換氣效率及空氣品質(zhì)提供了重要參考。

以yw25g型空調(diào)硬臥列車車廂為研究對象建立物理模型。物理模型中考慮了車廂內(nèi)各障礙物,包括邊桌、行李架、床鋪、折座等的影響,采用k-ε湍流模型對車廂內(nèi)三維湍流流動和傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬,研究車廂內(nèi)流場及溫度場的分布變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:下鋪區(qū)域的氣流組織及溫度分布較好,其次是中鋪,上鋪區(qū)域的氣流組織及溫度分布較差;距車門越近,氣流組織越好,車廂中部區(qū)域的氣流組織最差;床鋪區(qū)域的空氣溫度較走廊區(qū)域的空氣溫度低。

co2濃度偏高是導(dǎo)致空調(diào)列車車廂內(nèi)空氣品質(zhì)不佳的主要原因之一.本文以列車車廂內(nèi)的co2濃度作為研究對象,通過建立車廂內(nèi)co2濃度、旅客人數(shù)、時間這三者之間的微分方程,得到空調(diào)列車在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站時車廂內(nèi)的co2濃度變化曲線,并依據(jù)變化規(guī)律提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,達(dá)到改善車廂內(nèi)空氣質(zhì)量的目的.

co2濃度偏高是導(dǎo)致空調(diào)列車車廂內(nèi)空氣品質(zhì)不佳的主要原因之一。本文以列車車廂內(nèi)的co2濃度作為研究對象,通過建立車廂內(nèi)co2濃度、旅客人數(shù)、時間這三者之間的微分方程,得到空調(diào)列車在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站時車廂內(nèi)的co2濃度變化曲線,并依據(jù)變化規(guī)律提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,達(dá)到改善車廂內(nèi)空氣質(zhì)量的目的。

介紹了空調(diào)列車車廂內(nèi)co2濃度的組成,并對車廂內(nèi)co2濃度與新風(fēng)量、新風(fēng)能耗之間的關(guān)系進(jìn)行了分析,指出即要滿足乘客的舒適性要求,又要達(dá)到節(jié)能的目的,必須合理控制車廂內(nèi)co2的濃度,為今后列車空調(diào)的設(shè)計和運(yùn)行提供了重要依據(jù)。

熱舒適性對乘客的感覺和身心健康有一定的影響,以致影響鐵路的客運(yùn)量.本文就空調(diào)列車車廂夏季熱舒適性差進(jìn)行了研究,多方位地分析了造成這一問題的原因,并提出了解決方案.

針對yw25g型硬臥列車空調(diào)機(jī)組運(yùn)行控制模式存在的問題,通過將變頻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)機(jī)組的制冷量調(diào)節(jié),使得車廂內(nèi)的溫度在各時刻都能維持在一個相對穩(wěn)定的范圍。對全冷調(diào)節(jié)下和變頻調(diào)節(jié)下車廂內(nèi)的流場以及溫度場進(jìn)行了模擬計算。結(jié)果表明,在變頻調(diào)節(jié)下車廂內(nèi)氣流組織的不均勻性得到明顯改善,且變頻實(shí)測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果基本吻合,為列車空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步節(jié)能改造提供了理論參考依據(jù)。

針對夏季城軌地鐵列車客室空調(diào)溫度舒適度投訴居高不下的問題,考慮地鐵列車的頻繁停靠站因素,對某地鐵a型車廂溫度場進(jìn)行數(shù)值仿真,研究分析城軌列車?？空緯r室外溫度對車廂內(nèi)部溫度場的影響變化關(guān)系。對溫度場模型的連續(xù)方程、動量方程、能量方程進(jìn)行了數(shù)值計算,重點(diǎn)分析了地鐵列車?？空具\(yùn)營車門不同開啟時間車室內(nèi)不同監(jiān)測點(diǎn)溫度的變化影響關(guān)系,為地鐵車廂進(jìn)一步提高舒適性及降低溫度異常投訴率提供了一定的理論依據(jù)。

結(jié)合空調(diào)列車的實(shí)際情況,設(shè)計出關(guān)于車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的問卷調(diào)查表并進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。在問卷調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果的處理過程中采用模糊數(shù)學(xué)理論,綜合考慮體現(xiàn)空氣品質(zhì)優(yōu)劣的各個指標(biāo),并引入隸屬函數(shù),經(jīng)過模糊變換得到車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的綜合優(yōu)劣度,為分析空氣品質(zhì)主觀評價結(jié)果提供了一種新的方法。

以列車車廂內(nèi)co2濃度為控制對象,實(shí)現(xiàn)對新風(fēng)量的控制.在車內(nèi)co2濃度控制系統(tǒng)中,應(yīng)用模糊控制理論,將車內(nèi)co2濃度與設(shè)定濃度之間的誤差以及誤差變化率作為控制系統(tǒng)的輸入量,新風(fēng)閥門開度的變化作為輸出量,并建立各輸入、輸出量的模糊集、論域、隸屬函數(shù)以及模糊控制規(guī)則;確定列車硬座車廂內(nèi)co2濃度與時間、新風(fēng)量之間的函數(shù)關(guān)系式,并應(yīng)用所建立的模糊控制系統(tǒng)對列車硬座車廂內(nèi)的co2濃度進(jìn)行模糊控制仿真實(shí)驗(yàn),研究新風(fēng)量與車廂內(nèi)co2濃度之間的變化關(guān)系.研究結(jié)果表明:運(yùn)用模糊控制理論可對車內(nèi)co2濃度實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的控制,為改善車廂內(nèi)空氣品質(zhì)提供了一種新方法.

以某空調(diào)客車在隧道內(nèi)的火災(zāi)為例,通過描述火源、大巴車的結(jié)構(gòu)以及可燃物的屬性,利用fds模擬再現(xiàn)火災(zāi)過程。設(shè)定車窗未開、車窗打開兩種火災(zāi)場景,模擬包括溫度場、煙氣密度、能見度以及速度場等在內(nèi)的火災(zāi)參數(shù),得到兩種場景下火災(zāi)不同的發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明,如果在火災(zāi)發(fā)生初期,車窗就被打開,車內(nèi)溫度和煙氣密度峰值相對較小,但上升較快。

對車廂內(nèi)各主要污染物進(jìn)行了分析,分別計算出在同等情況下將其稀釋到允許濃度所需的新風(fēng)量,最終選取二氧化碳作為確定新風(fēng)量的指標(biāo)

文章以車廂體熱負(fù)荷、冷負(fù)荷及送風(fēng)量、空調(diào)氣流的組織設(shè)計計算為依據(jù),以滿足空調(diào)技術(shù)指標(biāo)為原則,介紹了通信車車廂的空調(diào)設(shè)計方法,對空調(diào)的選型應(yīng)用有較好的指導(dǎo)意義。

目的了解全路空調(diào)旅客列車的車廂空氣質(zhì)量。方法參照相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),采取統(tǒng)一的監(jiān)測方法。結(jié)果空調(diào)旅客列車車廂內(nèi)co2、可吸入顆粒物、細(xì)菌等指標(biāo)均存在超標(biāo)的問題。且這些指標(biāo)隨上座率的增加,合格率降低。結(jié)論旅客列車車廂空氣質(zhì)量應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的改善。

闡述了空調(diào)列車車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的現(xiàn)狀;分析了影響車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的主要因素;介紹了車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的評價方法,并提出了改善車廂內(nèi)空氣品質(zhì)的措施。