地鐵隧道夏季超溫問題解決方案的探討.pdf

1、地鐵隧道作為列車運(yùn)行的外環(huán)境,其內(nèi)部的熱環(huán)境狀況對列車空調(diào)性能有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)隧道內(nèi)空氣溫度過高時(shí),會影響到列車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝壓力,導(dǎo)致制冷量下降,壓縮機(jī)耗功量增加,制冷系數(shù)顯著下降,進(jìn)而會影響到列車車廂的空調(diào)效果。
　　為了探討我國氣候過渡地區(qū)采用屏蔽門系統(tǒng)的地鐵車站采用單活塞風(fēng)井的可行性,本文以西安地鐵2號線體育場站為原型建立地鐵隧道的三維全尺寸物理模型,利用CFD軟件,并結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù),對不同隧道壁面溫度和不同室

2、外環(huán)境溫度條件下,列車行駛過程中,隧道內(nèi)的氣流流動狀況進(jìn)行動態(tài)模擬。結(jié)果表明隧道內(nèi)空氣的最高溫度總是出現(xiàn)在列車附近,且在夏季室外溫度較高時(shí),若隧道壁面溫度達(dá)到29℃,則區(qū)間隧道下游便會出現(xiàn)空氣溫度過高的現(xiàn)象。
　　針對隧道內(nèi)空氣溫度過高的情況,本文提出在車站隧道兩端分別設(shè)置活塞風(fēng)井和將區(qū)間隧道與車站隧道之間的變徑截面改善為平滑連接兩種解決方案,并分別對其改善效果進(jìn)行模擬和分析,探討它們用于解決隧道超溫問題的有效性。結(jié)果表明若采用雙

3、活塞風(fēng)井方案,即使隧道壁面溫度達(dá)到34℃,也可以將隧道內(nèi)的空氣溫度控制在40℃以下,能夠保證列車空調(diào)的正常運(yùn)行;若采用單活塞風(fēng)井的隧道平滑連接方案,則可以保證地鐵運(yùn)營初期隧道內(nèi)空氣不會出現(xiàn)超溫問題,而在運(yùn)營后期,當(dāng)壁面溫度超過32℃時(shí),隧道內(nèi)仍有可能會出現(xiàn)空氣溫度過高現(xiàn)象。但考慮到單活塞豎井所需的地面輔助設(shè)施比較簡單,占地面積較少,工程造價(jià)低,對地面建筑影響小。因此,單活塞風(fēng)井隧道平滑連接方案可以作為我國過渡地區(qū)車站環(huán)控系統(tǒng)方案選擇的一