上海地鐵A型車車廂體空調(diào)氣流組織模擬

本文以鐵路空調(diào)客車為研究對(duì)象,采用k-ε雙方程模型,對(duì)客車室內(nèi)的氣流組織進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了有車內(nèi)熱負(fù)荷存在時(shí)的車內(nèi)溫度、速度場(chǎng)分布模擬計(jì)算結(jié)果。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,對(duì)影響車內(nèi)溫度、速度場(chǎng)的因素進(jìn)行了初步分析。

建立大會(huì)議室物理模型；利用fluent軟件對(duì)高大空間建筑在不同條件的側(cè)送下回送風(fēng)方式進(jìn)行數(shù)值模擬；根據(jù)模擬結(jié)果；分析會(huì)議室相關(guān)位置速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)；并進(jìn)行對(duì)比研究；提出側(cè)送下回風(fēng)的一種較佳的合理方案；

采用k-ε雙方程三維紊流模型,對(duì)yw25g型鐵路空調(diào)硬臥客車室內(nèi)氣流的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行了模擬.根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析了室內(nèi)氣流組織的平均空氣齡,為鐵路空調(diào)客車空調(diào)氣流組織的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)

模型 [1] 如圖，房間左下角有一個(gè)空調(diào)，送風(fēng)和回風(fēng)方向如圖所示。送風(fēng)速度為1/ms，送風(fēng)溫 度為25℃，壁面溫度為30℃。 1．建立模型及網(wǎng)格劃分 ①建立模型及網(wǎng)格劃分的步驟在此處暫時(shí)省略，以后后機(jī)會(huì)再補(bǔ)上，這里直接讀入網(wǎng) 格文件hvac-room.msh。 ②讀入網(wǎng)格后應(yīng)檢查網(wǎng)格及網(wǎng)格尺寸，通過(guò)mesh下的check和scale進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這 里不做詳細(xì)描述。 2．求解模型的設(shè)定 ①啟動(dòng)fluent。啟動(dòng)設(shè)置如圖，這里著重說(shuō)說(shuō)doubleprecision（雙精度）復(fù)選框， 對(duì)于大多數(shù)情況，單精度求解器已能很好的滿足精度要求，且計(jì)算量小，這里我們選擇單精 度。然而對(duì)于以下一些特定的問(wèn)題，使用雙精度求解器可能更有利。 [1]李鵬飛,徐敏義,王飛飛.精通cfd工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)：fluentgambiticemcfdtecpl

1 上海軌道交通1號(hào)線 標(biāo)志色：紅色條紋 上海軌道交通一號(hào)線現(xiàn)為大小交路運(yùn)行，大交路為莘莊—富錦路，小交路為莘莊 —上?；疖囌尽Ｒ话悴捎靡粖A一的運(yùn)營(yíng)方式，即每2班次中，有1班次終點(diǎn)站為 富錦路，另一班在上海火車站折返。 現(xiàn)一號(hào)線上有4種款式的車型: 第一代車：dc-01。車號(hào)101-116。直流斬波調(diào)速列車，電磁控制。aeg公司（a dtranz公司前身之一?，F(xiàn)adtranz公司已被龐巴迪收購(gòu)）制造。6節(jié)編組（a+b +c+b+c+a）（現(xiàn)陸續(xù)改為8節(jié)編組）。大容量寬體長(zhǎng)身貫通式冷空調(diào)電動(dòng)客車， 車廂為鋁合金廂體，長(zhǎng)23.54米(動(dòng)車22.10米)，寬3米，車廂兩側(cè)各有5扇1. 3米寬的自動(dòng)車門(mén)。每節(jié)車廂有62個(gè)座位，定員310人，超員時(shí)可容納410人。 由于制冷情況不理想，該批車均已完成直改交，102號(hào)還進(jìn)行過(guò)一次大修。

以yw25g型空調(diào)硬臥列車車廂為研究對(duì)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(duì)車廂內(nèi)三維湍流流動(dòng)和傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬,研究車廂內(nèi)流場(chǎng)及溫度場(chǎng)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(mén)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。

對(duì)客車空調(diào)回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),首次提出將回風(fēng)口由中間一個(gè)改為前后2個(gè),并用k-ε兩方程紊流模型和壁面函數(shù)法建立了相關(guān)的氣流組織計(jì)算模型,對(duì)改進(jìn)前后車內(nèi)的溫度分布情況作了數(shù)值模擬和分析比較.結(jié)果表明:改進(jìn)后的回風(fēng)系統(tǒng)使車內(nèi)的氣流組織以及溫度分布情況得到明顯改善,前后兩端的溫度顯著下降(約降低2k),中部溫度略有上升;在送風(fēng)溫度同為28915k時(shí),車內(nèi)平均溫度較改進(jìn)前降低約05k,且乘客頭部與足部區(qū)域之間的溫差較改進(jìn)前也有所降低.因此,對(duì)于改進(jìn)前后同樣的車內(nèi)溫度,改進(jìn)后可以提高送風(fēng)溫度,從而降低系統(tǒng)能耗,還能夠滿足更大區(qū)域內(nèi)乘客的舒適性要求.

空調(diào)車內(nèi)氣流組織研究是車廂內(nèi)熱環(huán)境控制的基礎(chǔ),合理的車內(nèi)氣流組織可有效地改善乘客的冷熱舒適性。采用k-ε湍流模型對(duì)25k型空調(diào)硬臥車內(nèi)氣流組織進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了不同送風(fēng)方式和送風(fēng)參數(shù)下車內(nèi)空氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布規(guī)律,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)照,兩者基本一致。研究結(jié)果對(duì)于改善硬臥車內(nèi)人體冷熱舒適性提供了理論依據(jù),對(duì)車內(nèi)氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義

本文介紹了內(nèi)置式客車空調(diào)的氣流組織,運(yùn)用κ-ε模型進(jìn)行了模擬,并與頂置式空調(diào)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,內(nèi)置空調(diào)的溫度、速度分布較佳,車內(nèi)的氣流組織更合理。車內(nèi)空氣的溫度、流速以及相對(duì)濕度等共同作用的效果更符合人的生理及心理需要

采用火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬軟件fds對(duì)地鐵站臺(tái)上列車車廂內(nèi)部火災(zāi)進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了著火車廂車門(mén)關(guān)閉和開(kāi)啟時(shí)車廂內(nèi)部煙氣溫度、擴(kuò)散速度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和能見(jiàn)度的變化規(guī)律.結(jié)果表明：車廂門(mén)關(guān)閉和開(kāi)啟時(shí),煙氣充滿兩相鄰車廂的時(shí)間分別為68s和70s;車廂內(nèi)1.5m高處煙氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值分別為0.00034和0.00003;著火車廂內(nèi)1.5m高處的能見(jiàn)度分別為14m和18m.對(duì)站臺(tái)上列車車廂內(nèi)部著火時(shí)的煙氣擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行研究,對(duì)于指導(dǎo)人員疏散、保證乘客安全和改進(jìn)地鐵列車火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案等提供參考.

為解決城軌列車車廂內(nèi)上送上回氣流組織方式存在的氣流短路問(wèn)題,提出將排風(fēng)口和回風(fēng)口合并放在車廂內(nèi)的座位下面,以及將排風(fēng)口放在車廂中部位置、回風(fēng)口放在車廂底部的2種優(yōu)化方案。根據(jù)車廂實(shí)際尺寸,建立1/4車廂的簡(jiǎn)化物理模型,采用realizablek—ε雙方程湍流模型以及第3類、自由流、對(duì)稱面和內(nèi)熱源邊界條件,對(duì)優(yōu)化前后車廂內(nèi)空氣的三維紊流流動(dòng)和傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明:所給出的2種優(yōu)化方案均能有效改變車廂內(nèi)氣流漩渦的位置和強(qiáng)度,改善車廂內(nèi)氣流組織,解決氣流短路問(wèn)題,使車廂內(nèi)溫度分布更加均勻,并能降低車廂內(nèi)的平均溫度,減少車廂空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗;綜合比較,后一種優(yōu)化方案更優(yōu)。

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(jì)計(jì)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(jì)方法,對(duì)空調(diào)的選型應(yīng)用有較好的指導(dǎo)意義。

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(duì)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(duì)流場(chǎng)的影響,采用k-ε湍流模型及數(shù)值模擬的方法,對(duì)硬臥車廂內(nèi)流場(chǎng)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(gè)車廂內(nèi)流場(chǎng)及空氣齡關(guān)于隔間存在良好的對(duì)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(duì)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。

針對(duì)相同室內(nèi)條件、不同送回風(fēng)口位置下的兩種模型,運(yùn)用暖通空調(diào)專用數(shù)值模擬軟件airpark,對(duì)室內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。并根據(jù)模擬結(jié)果分析不同送回風(fēng)口位置下的空氣品質(zhì)和人體熱舒適,為教室等人員密集區(qū)域空調(diào)室內(nèi)的氣流組織形式優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了研究依據(jù)。

應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)的理論和方法模擬建筑物室內(nèi)通風(fēng)空調(diào)氣流組織的湍流流動(dòng);使用了k-ε模型與simple方法對(duì)室內(nèi)氣流組織進(jìn)行模擬,并對(duì)方程的離散、耦合求解以及simple算法等數(shù)值計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行了論述,并以帶熱源的空調(diào)空間的室內(nèi)氣流組織為實(shí)例作了數(shù)值模擬和討論

空調(diào)房間中由于送風(fēng)時(shí)存在溫差,產(chǎn)生的浮升力對(duì)氣流流動(dòng)有影響,本文采用了三維紊流的k-ε模型進(jìn)行分析,并對(duì)其加入了浮升力的修正。在邊壁上利用高雷諾數(shù)的k-ε模型加壁面函數(shù)來(lái)處理邊界條件,據(jù)此,編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序,并計(jì)算分析了一間典型賓館客房的氣流組織情況,其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相當(dāng)吻合。

采用雙方程三維紊流模型，對(duì)yw250g鐵路空調(diào)硬臥客車室內(nèi)氣流的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行模擬，根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析了室內(nèi)氣流組織的平均空氣齡，為鐵路空調(diào)客車空調(diào)氣流組織的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

空調(diào)房間氣流組織數(shù)值模擬——應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(cfd)軟件fluent對(duì)夏季空調(diào)房間內(nèi)常見(jiàn)的上送下回、下送上回等幾種氣流組織方案進(jìn)行了模擬計(jì)算，分析了上這下回方式在送風(fēng)速度變化時(shí)，室內(nèi)空氣的速度和溫度的變化規(guī)律，并研究了室內(nèi)空氣在各種氣流組織形式下的速...

某火車站高大空間氣流組織模擬研究——本文運(yùn)用cfd技術(shù)作為輔助工具，運(yùn)用商用軟件airpak，采用k-ε模型進(jìn)行求解，對(duì)大空間空調(diào)氣流組織兩種不同方案進(jìn)行模擬，一種為座椅送風(fēng)，一種為門(mén)套送風(fēng)，利用模擬軟件得出各個(gè)方案的溫度和風(fēng)速場(chǎng)，通過(guò)對(duì)溫度和風(fēng)速場(chǎng)模...

基于k-ε兩方程模型,利用phoenics軟件,在實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)列車車廂空調(diào)各種氣流組織方式進(jìn)行了模擬,并對(duì)其舒適性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評(píng)價(jià).結(jié)果發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)的車頂條縫送風(fēng)及格柵送風(fēng)為較好的送風(fēng)方式;椅背送風(fēng)由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)可推廣應(yīng)用;小桌下送風(fēng)由于很難達(dá)到舒適要求不宜采納.

為給側(cè)式站臺(tái)的氣流組織設(shè)計(jì)提供依據(jù),評(píng)價(jià)氣流組織設(shè)計(jì)方案,確定合適的送風(fēng)溫差以優(yōu)化側(cè)式站臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),建立了典型側(cè)式站臺(tái)的三維幾何模型,用標(biāo)準(zhǔn)kε湍流模型作為站臺(tái)氣流的物理模型,按實(shí)測(cè)的站臺(tái)熱濕負(fù)荷設(shè)定數(shù)值模擬的邊界條件,對(duì)地鐵側(cè)式站臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了cfd(計(jì)算流體力學(xué))模擬.溫度場(chǎng)模擬結(jié)果與實(shí)際測(cè)試的站臺(tái)溫度場(chǎng)吻合,這表明在合理的簡(jiǎn)化條件下,采用標(biāo)準(zhǔn)kε湍流模型的計(jì)算流體力學(xué)能較準(zhǔn)確地模擬和預(yù)測(cè)地鐵側(cè)式站臺(tái)的溫度場(chǎng),為側(cè)式站臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織設(shè)計(jì)提供依據(jù).

在建立的物理模型基礎(chǔ)上,利用cfd軟件對(duì)專用低溫風(fēng)口送風(fēng)形式下的4℃、8℃、11℃三種典型溫度低溫送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行氣流組織模擬。并根據(jù)模擬的流場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析及對(duì)比研究。得出8℃和11℃低溫送風(fēng)的模擬流場(chǎng)較為均勻,工作區(qū)氣流組織較好。在使用超低溫送風(fēng)溫度4℃送風(fēng)時(shí),應(yīng)對(duì)送風(fēng)條件或低溫風(fēng)口等進(jìn)行一定的改進(jìn)?；谘芯拷Y(jié)果,給出了不同送風(fēng)溫度下氣流組織的建議。