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基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法技术

技术编号:40045319 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-16 20:21
本发明专利技术公开了基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,包括:利用构建的CFD仿真模型对站厅层公共区域压力波动规律进行模拟研究,得到站厅层与各出入口压力波动关联性较强区域;在夏季空调季节,在不改变地铁车站站厅层公共区域总送风量的情况下,仅提高站厅层与各出入口压力波动关联性较强区域的机械送风风速,其他区域风口送风风速均匀降低,即可有效降低出入口渗透风量。研究得到,当与各出入口压力波动关联性较强区域的送风风速提高50%时,出入口处总渗透风量可减少19%。本方法可有效减少夏季地铁车站出入口处渗透风量,从而降低夏季车站环控系统空调能耗,实现车站环控系统的节能运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,属于地铁车站节能送风。


技术介绍

1、在我国交通运输行业双碳背景下,地铁车站通风空调系统的节能减排的需求不断增加。据相关统计,地铁车站通风空调系统的运行能耗可达到车站总能耗的40%~50%。在夏季室外温度较高、站厅内温度较低时,由于活塞风效应作用,空气通过出入口在室外与站厅之间流通,为地铁车站环控空调系统带来巨大的潜在能耗。经现场实测及理论计算,设置屏蔽门系统的典型地铁车站,夏季列车活塞风效应形成空调冷负荷约占整个公共区空调负荷的30%~50%。因此,合理降低夏季出入口处渗透风量,对地铁车站环控系统低碳节能运行有重要意义。

2、目前,现有地铁车站为降低夏季出入口处渗透风量,往往在出入口通道处增设门帘或空气幕装置。由于列车的活塞风效应,常规空气幕装置不能有效隔离出入口处的空气流通。此外,空气幕装置会引起较强的吹风感,影响乘客的出行舒适度。因此,现有方法不能有效降低列车活塞风效应对车站出入口渗透风量的影响。现有技术中还公开了一种地铁车站出入口无组织进风控制装置,有效利用列车进站时在轨道内产生的热量提高车站温度,又能有效阻止列车出站时从出入口卷入车站的室外冷风。也有现有技术提出地铁车站通风空调系统节能装置及控制方法,在地铁车站出入口通道处设置具备空气处理和空气幕功能的车站通道多功能空气处理机组,可有效降低出入口渗透风量。但都无法达到有效减少能耗浪费的效果。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是夏季空调季地铁站厅层出入口处产生大量渗透风导致空调系统能耗增加的问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是提供了基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,以降低由出入口渗透风引起的空调系统能耗,其特征在于,包括以下步骤:

3、步骤一、建立地铁车站站厅层cfd仿真模型;

4、步骤二、利用所述cfd仿真模型对站厅层公共区域的压力场进行模拟分析,得到站厅层压力波动规律;对站厅层公共区域进行平面划分,得到站厅层与各出入口压力波动关联性较强的区域;

5、步骤三、在空调季,在不改变地铁车站站厅层公共区域总送风量的情况下,均匀降低其他区域的送风风速,提高站厅层与各出入口压力波动关联性较强的区域的机械送风风速,以实现因降低出入口渗透风量而带来的空调系统节能。

6、优选的,所述步骤一中,对所述cfd仿真模型设置负荷边界条件和风口边界条件,并实测验证模型准确性,验证方法为利用皮尔逊相关系数进行对比验证分析模拟输出结果和实测结果的误差度,皮尔逊相关系数pcc的计算公式如下:

7、

8、其中,ei为测试期间第i个测试值,为测试期间测试值的平均值,si为测试期间第i个模拟值,为测试期间模拟值的平均值;pcc大于等于0.8时认为模型是准确的。

9、优选的,所述步骤二中,判断站厅层各区域与出入口压力波动关联性较强的标准为:某出入口动压值波动时,该区域的波动幅值若大于所有区域的平均波动幅值的1.18倍以上,则认为该区域与该出入口压力波动关联性较强。

10、优选的,所述步骤二中,判断站厅层各区域与出入口压力关联性较强的标准为:某出入口动压值波动时,该区域的波动幅值若大于所有区域的平均波动幅值的1.18~1.73倍,则认为该区域与该出入口压力波动关联性较强。

11、优选的,所述步骤三中,在空调季,对于标准岛式地铁车站,站厅层压力变化以负压效应即通过出入口从室外吸风造成车站冷负荷增加为主;在不改变地铁车站站厅层公共区域总送风量的情况下,仅提高站厅层与出入口压力关联性较强区域的机械送风风速,其他风口送风风速均匀降低,用于弥补通过出入口由室外吸风量,以降低车站出入口渗透负荷。

12、本专利技术优点在于:本专利技术提供的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,作用区域为站厅层与出入口压力波动关联性较强区域,可有效降低出入口处渗透风量。研究得到,当与各出入口压力关联性较强区域的送风风速提高50%时,出入口处总渗透风量可减少19%。本方法可有效减少夏季地铁车站出入口处渗透风量,从而降低夏季车站环控系统空调能耗,实现车站环控系统的节能运行。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤一中,对所述CFD仿真模型设置负荷边界条件和风口边界条件,并实测验证模型准确性,验证方法为利用皮尔逊相关系数进行对比验证分析模拟输出结果和实测结果的误差度,皮尔逊相关系数PCC的计算公式如下:

3.如权利要求1所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤二中,判断站厅层各区域与出入口压力波动关联性较强的标准为:某出入口动压值波动时,该区域的波动幅值若大于所有区域的平均波动幅值的1.18倍以上,则认为该区域与该出入口压力波动关联性较强。

4.如权利要求3所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤二中,判断站厅层各区域与出入口压力波动关联性较强的标准为:某出入口动压值波动时,该区域的波动幅值若大于所有区域的平均波动幅值的1.18~1.73倍,则认为该区域与该出入口压力波动关联性较强。

5.如权利要求1所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤三中,在空调季,对于标准岛式地铁车站,站厅层压力变化以负压效应即通过出入口从室外吸风造成车站冷负荷增加为主;在不改变地铁车站站厅层公共区域总送风量的情况下,仅提高站厅层与出入口压力关联性较强区域的机械送风风速,其他风口送风风速均匀降低,用于弥补通过出入口由室外吸风量,以降低车站出入口渗透负荷。

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【技术特征摘要】

1.基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤一中,对所述cfd仿真模型设置负荷边界条件和风口边界条件,并实测验证模型准确性,验证方法为利用皮尔逊相关系数进行对比验证分析模拟输出结果和实测结果的误差度,皮尔逊相关系数pcc的计算公式如下:

3.如权利要求1所述的基于地铁站厅公共区压力分布特性的夏季节能送风方法,其特征在于,所述步骤二中,判断站厅层各区域与出入口压力波动关联性较强的标准为:某出入口动压值波动时,该区域的波动幅值若大于所有区域的平均波动幅值的1.18倍以上,则认为该区域与该出入口压力波动关联性较强。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王丽慧马长江黄淑敏任妍张腾
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:

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