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上海地铁车厢空气环境实测调查与数值研究

作　者: 庄晓芸
导　师: 亢燕铭
学　校: 东华大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 地铁车厢热环境问卷调查实测数值模拟零方程
分类号: U270.383
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

由于地铁车厢环境较为密闭,使得运行过程中引入的新风量较为有限。同时,人员密度过高,很容易引起有害物传播,使得空气品质进一步恶化。另外,夏季车厢内温度偏低,送风速度过大,容易造成吹风感和冷风感,引起人们的不适。因此,本文采用问卷调查、连续在线实测以及数值模拟方法对地铁车厢环境的空气品质及热舒适性进行了研究。针对夏季,分四个时间段对上海轨道网络的11条线路进行了问卷调查,得到了较大样本数(总样本数大于2000)。在调查乘客对于地铁车厢内热环境主观感受的同时,在线实测了车厢内空气热环境参数。利用回归分析获得了夏季地铁车厢热舒适可接受温度范围以及人员的中性温度值。结果表明,上海地铁夏季车厢温度普遍低于热舒适可接受温度范围,女性的热感觉低于男性。因此,可适当调高夏季地铁车厢的空调运行温度。在主要地铁线路动态热环境参数测量的基础上,分析了冬、夏两季地铁车厢内温、湿度的变化特征,讨论了室外环境、人员密度、时段和行驶路段与车厢内热环境之间的关系。发现对于地上线路,车厢内温度主要受车厢外环境温度影响,外界环境对于车厢内相对湿度的影响较小。而对于地下线路,车厢内温度则主要受空调系统、隧道内温度及人员密度影响,相对湿度曲线与温度曲线的变化趋势较为一致。在对数值模型验证的基础上,并结合送风温度和送风速度实测数据,采用零方程模型对车厢内气流组织和热环境进行了模拟和分析。比较采用电加热前后车厢内温度场、速度场以及人员热舒适性的影响后,发现采用电加热装置的车厢气流组织分布更为均匀,但人员的热舒适性方面差异不大。因此,从节能和节省初投资的角度考虑,上海地铁车厢冬季可仅采用空调进行制热。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
主要符号表  8-11
第一章绪论  11-23
  1.1 研究背景及课题提出  11-14
  1.2 国内外研究现状  14-20
  1.3 本文研究内容及方法  20-23
第二章地铁车厢空气环境研究的理论基础  23-33
  2.1 室内空气品质基础理论  23-24
  2.2 热舒适基础理论  24
  2.3 地铁车厢内空气环境的评价指标  24-26
  2.4 影响车厢空气环境的主要因素分析  26-31
  2.5 本章小结  31-33
第三章上海地铁车厢环境主观评价调查结果与分析  33-55
  3.1 上海地铁概况  33-37
  3.2 问卷调查分析方法  37-38
  3.3 地铁车厢环境问卷调查结果与分析  38-53
  3.4 本章小结  53-55
第四章上海地铁车厢热环境实测与分析  55-71
  4.1 地铁车厢环境实测与分析  55-57
  4.2 地铁车厢温、湿度实测结果分析  57-64
  4.3 9号线车厢送风风速及送风温度实测结果分析  64-68
  4.4 本章小结  68-71
第五章地铁车厢内气流组织的数值模拟  71-89
  5.1 数值模拟理论基础  71-75
  5.2 数学模型的合理性验证  75-77
  5.3 物理模型与数值方法  77-79
  5.4 气流组织分析  79-82
  5.5 热舒适性分析  82-86
  5.6 本章小结  86-89
第六章结论  89-91
参考文献  91-95
附录  95-101
攻读学位期间的研究成果  101-103
致谢  103

上海地铁车厢空气环境实测调查与数值研究

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