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铁路站房动态热舒适性模拟研究

作　者: 赵俊
导　师: 陈焰华；胡平放
学　校: 华中科技大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 铁路站房热舒适性数值模拟非稳态工况 RNG模型
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 20次
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内容摘要

近年来,随着铁路运输在我国的大力发展,因其便利,人们越来越多的选择火车作为长途交通工具。同时随着生活质量的提高,人们对铁路站房室内环境的健康,舒适也表现出了更多的渴求,因此对铁路站房的热舒适性研究越来越成为一种必要。数值模拟研究方法已经广泛应用于大空间建筑空调中。相比于实验研究方法,数值模拟研究方法不仅周期短,费用少,而且便于进行多方案的比较,实验条件的减少也使得模拟方法更加灵活。进入21世纪后,随着计算机的快速发展和数值模拟技术的逐渐成熟,CFD计算模拟预测高大空间空调系统的气流组织越来越多的被应用到实际工程中,这项工作逐渐成为设计工作的一个重要环节。本文以贵阳北站为研究对象,对其非稳态工况下的热舒适性进行了研究。首先本文应用Designbuilder软件,对贵阳北站进行了动态能耗模拟,分别求出了夏季设计日和冬季设计日的能耗情况,并进行了简单的分析。然后应用Airpak软件,使用RNG模型对候车厅的东北角进行了数值模拟,运用Fluent软件的后处理模块将模拟结果可视化,得到各特征截面的温度分布、速度分布与PMV值分布。本文在模拟计算时,选择了两种送风方式,一种是定送风温差,变送风速度,另一种是定送风速度,变送风温差。对应于两种送风方式,分别对夏季设计日和冬季设计日进行了模拟,并对模拟结果进行了分析与对比,得出了两种送风方式的优缺点。长期以来,我国铁路站房热舒适性的研究都是在稳态工况下进行,对于非稳态工况的研究很少。本文实现了铁路站房的动态热舒适性数值模拟,其实验方法和分析手段可供今后的研究参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 火车站铁路站房空调的气流组织设计概况  10-13
  1.3 国内外CFD 研究现状  13-15
  1.4 热舒适基础理论  15-18
  1.5 研究的内容和方法  18-20
2 数值计算方法与软件和项目介绍  20-30
  2.1 数值模拟基础理论  20-24
  2.2 DesignBuilder 软件介绍  24-26
  2.3 项目介绍  26-29
  2.4 本章小结  29-30
3 负荷模拟计算及分析  30-38
  3.1 贵阳北站建筑能耗模型  30-35
  3.2 负荷计算结果  35-37
  3.3 本章小结  37-38
4 铁路站房热舒适模型及模拟分析  38-86
  4.1 模拟对象简介  38-39
  4.2 物理模型的建立  39-40
  4.3 数学模型的简化  40-41
  4.4 边界条件  41-51
  4.5 模拟计算的其他相关设置  51
  4.6 夏季工况的数值模拟  51-67
  4.7 冬季工况的数值模拟  67-84
  4.8 本章小结  84-86
5 总结及展望  86-88
  5.1 全文总结  86
  5.2 展望  86-88
致谢  88-89
参考文献  89-91

铁路站房动态热舒适性模拟研究

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