基于多场耦合的地铁空调节能研究

《基于多场耦合的地铁空调节能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于多场耦合的地铁空调节能研究摘要：为了对地铁空调节能进行定量分析，利计算流体力学及温度场原现对地铁空调站台的气流组织进行三维数值模拟，获得不M环境条件K站台的气流场和温度场。通过正交试验法对不M参数条件进行数值模拟，利用多元线性回归方法获得人体舒适度与站台边界条件之叫的函数关系，得出了影响人体舒适度条件的主次顺序。最后与实测数据比较，两秆旮较好的一致性，为节能提供依据。关键词：计算流体力学；数值模拟；正交试验法；多元线性冋归；节能策略StudyonEnergysavingMulti-fieldcouplingofAirconditio

2、nforSubwaystationAbstract:Inordertoanalyzeairconditionerenergyconservationofsubwaystationquantitatively，three-dimensionalnumericalsimulationsisconductedbyusingCFDtheoryforairdistributionofsubwayplatform，andtheflowfieldandtemperaturefieldoftheplatformunderdifferentenviron

3、mentconditionsarcobtained.Theorthogonalexperimentmethodisappliedtothenumericalsimulationanalysisforhumancomfortunderdifferentparameters.Basedonthoseresults,thefunctionalrelationshipbetweenhumancomfortandtheboundaryconditionsoftheplatformisproducedbymultiplelinearregressi

4、onfittingmethod,theorderofmajorboundaryconditionswhichaffecthumancomfortisobtained.Theexperimentalverificationisalsocarriedout，thesimulationresultsarcwellcoincidedwithexperimentalresults.Theabovestudyprovidesatheoreticalbasisforthefinalenergy-savingstrategies.KeyvvordsiC

5、omputationalFluidDynamics；numericalsimulation；orthogonalexperimentalmethod；multiplelinearregression；energysavingmodel4■T<■•■矗-1刖吕轨道交通系统是一高耗能系统，传统的空调系统是基于定流贷运行和传输能朵的原理、基于传统的工程设计方法进行冷热负份计算和设备选型'某木可满足站台内的冷热能fi交换并造就较为舒适的室内空气环境。但由于地铁站台的外部环境温度随季节和昼夜变化而动态变化，人员负荷也是动态变化的［3］,因此中火空

6、调系统必然存在大量的无效能耗。很多学者研究依据周边环境实时调节地铁空调的送风量，徐今强等开发了一种基于遗传算法的广义回归祌经网络模型用以预测巾央空调的逐时冷负荷，并进行仿真研究，王建玉［5］等采用多输入多输Hi控制器对单通道变风S空调系统的控制问题进行研究。为在节能的同时兼顾人体的舒适度，刘斌［6］等通过调查统计数据研究温度和相对湿度对人体热舒适性的影响，表明两者可达到相对统一。本文采利川计算流体力学对站台进行三维数值模拟^1,利川正交试验法进行仿真试验,并进行多元线性回归拟合［11］。最P与实测结果进行比较，为节能提供依拋。2地铁站台

7、CFD模拟2.1站台物理模型木文以上海地铁一号线某站站台为研究对象(截取两扶梯中间区域)，站台采用上送上回的空调系统，长20.6m,宽12m，高4.45m。为便于建模，乘客模型近似为长方体,其高度为1.7m，宽度为1.2m,长度由实际人员负荷决定。地铁站总体模型和站台物理模型如图1(a)、(b)所示。(a)地铁总体模型(b)站台物理模艰图1物理模型Fig.lPhysicalModel对站台空间进行网格划分，M格数为335590,节点数为357992,如图2所示，网格文件经网格无关性验证。图2站台空间网格文件Fig.2Platformsp

8、atialgridfile2.2数学模型站台空调的送、回风过程是湍流流动过程，忽略对流场影响较小的因素，假设站台空气为不可压缩流体，在站台内是稳态流动；忽略站台内照明、电梯设备的热传递；除风U以外，汄为站台