列車(chē)經(jīng)過(guò)某單線(xiàn)無(wú)豎井隧道時(shí)的活塞風(fēng)速計(jì)算_賀江波

1、.娜麟腳嘴群期腳歸咧自吸李洛年德列車(chē)經(jīng)過(guò)某單線(xiàn)無(wú)豎井隧道時(shí)的活塞風(fēng)速計(jì)算同濟(jì)大學(xué)賀江波邊志美吳喜平摘要:采用非恒定流活塞風(fēng)計(jì)算理論按列車(chē)行駛在隧道中的不同位置分四種情況計(jì)算活塞風(fēng)風(fēng)速并通過(guò)MATLA丑軟件進(jìn)行數(shù)值求解得到列車(chē)經(jīng)過(guò)某區(qū)間隧道時(shí)的活塞風(fēng)速度為地鐵環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中計(jì)算活塞風(fēng)引起的空調(diào)能耗以及降低地鐵能耗提供一定的參考。關(guān)鍵詞:列車(chē)隧道活塞風(fēng)非恒定流ComPutatjonoftheveloeityofthePistonWindwh

2、entheTrainPaSSingthroughtheSingleLineTunnelwithoutShaftHeJiangboBianZhimeiWuXipingAbstract:Aeeordingtotheeomputingtheo叮oftheunsteadyflowpistonPistonwindwaseomPutedwhenthetraineomPutingsoftwareMATLABnumeriealevrunningalua

3、tion.inthediferentPlaeeswindtheveloeityoftheofthetunnel.WiththeoftheveloeityofthePistonwindwasdonetoainte比onaltunnel.Theveloeityofthetheaireonditioningeoolingloadandpistonwindeouldbeusedasanrefereneefortheealeulatingofth

4、eenergysavingofthesubw叮environmentaleontrollingsystem.Keywords:TrainTunnelPistonwind:Unsteadyflow引言列車(chē)在空曠的地面上運(yùn)行時(shí)列車(chē)前面的空氣可毫無(wú)阻擋地被排擠到列車(chē)的兩側(cè)和上方然后繞流到列車(chē)的后面。列車(chē)在隧道中行駛時(shí)由于隧道壁的限制列車(chē)所排開(kāi)的空氣不能全部繞流到列車(chē)后方必然有部分空氣被列車(chē)推向隧道出口在列車(chē)的推動(dòng)下列車(chē)前方的氣體順著列車(chē)的運(yùn)動(dòng)

5、方向形成活塞風(fēng)。列車(chē)在隧道內(nèi)行駛時(shí)的活塞風(fēng)速是地鐵站和地鐵列車(chē)空調(diào)設(shè)計(jì)和分析的重要參數(shù)。隧道中活塞風(fēng)的計(jì)算方法主要有兩種:按恒定流計(jì)算和按照非恒定流計(jì)算。列車(chē)在隧道中的行駛所形成的活塞風(fēng)實(shí)際上是隨時(shí)間而變化的。當(dāng)隧道很長(zhǎng)時(shí)活塞風(fēng)最后趨于某一穩(wěn)定值按照恒定流計(jì)算不會(huì)帶來(lái)較大誤差當(dāng)隧道較短時(shí)必須考慮隧道內(nèi)氣流的非恒定性。按列車(chē)行駛在隧道中的不同位置分四種情況計(jì)算:1)列車(chē)部分進(jìn)人隧道。2)列車(chē)全部進(jìn)人隧道。3)列車(chē)部分駛出隧道。4)列車(chē)全部

6、駛出隧道后活塞風(fēng)活塞風(fēng)的衰減過(guò)程。通過(guò)計(jì)算得到的列車(chē)通過(guò)隧道時(shí)活塞風(fēng)速的變化情況可以為地鐵環(huán)控設(shè)計(jì)過(guò)程中地鐵活塞風(fēng)引起的空調(diào)能耗的計(jì)算以及降低地鐵能耗提供一定的參考?！咀髡吆?jiǎn)介】賀江波1981年6月生同濟(jì)大學(xué)機(jī)械學(xué)院暖通空調(diào)燃?xì)庋芯克谧x碩士生sh“ngh’‘三nerg“con”rv“。n’006N。6口汪盆口83加俐抽娜側(cè)婦自.蔗洛玲碑.式中入為隧道壁的沿程阻力參數(shù)d為隧道的水力直徑。由式(5)與(6)聯(lián)立得到:dv一dt__(v_一

7、丫K二二es一二v0tdv(l一a)dt_L一v_t二【入一.匕)d二(L一2二K(v0一一(‘爭(zhēng))一式中氣3的定義類(lèi)似于人32即”43=‘“1‘音“2=N揚(yáng)專(zhuān)‘此時(shí)屯:為氣流由環(huán)狀空間進(jìn)人列車(chē)后方隧道段的出口局部阻力系數(shù)。將式(2)與(11)代人式(10)得:(7)魚(yú)一魚(yú)=KpP(vo一vy幾dv(1一a)dt(12)dv一dt令A(yù)=K〔‘程了)(L一vot)斌衛(wèi)業(yè)飛又(l一a)隧道人口斷面1一1與列車(chē)尾部斷面4一4之間的氣流相對(duì)于隧

8、道壁面的非恒定流的流伯諾里方程為:B=入P。_P魚(yú)匕十化、叢、匕:、全(13)PZ’‘d‘2‘’dt則(7)式轉(zhuǎn)化為:Jvl、一”二二.=A(v_一vr一By‘(8)dt式中t。[0玉]vo初始條件為:vlt一。=o(9)1.2列車(chē)全部進(jìn)人隧道如圖2所示列車(chē)全部進(jìn)入隧道當(dāng)隧道內(nèi)無(wú)自然風(fēng)時(shí)列車(chē)前緣斷面3一3與列車(chē)尾部斷面4一4之間的氣流相對(duì)于列車(chē)運(yùn)動(dòng)的非恒定流伯諾里方程為:列車(chē)前部斷面3一3與隧道出口斷面2一2之間的氣流相對(duì)于隧道壁面的非

9、恒定流的流伯諾里方程為:魚(yú)=魚(yú)v2才優(yōu)入入4、v.咖一廠)下了寧‘14下丁氣1叼a乙al聯(lián)立式(13)與(14)得:魚(yú)一魚(yú)去_立(10)PP”’。dt魚(yú)_魚(yú)=:、、三二玉.n二(L一L_、全‘15、PP‘’d’2’udt‘聯(lián)立式(12)與(15)得:__aL_、山_____「一f二L一及‘習(xí)__、創(chuàng)L二二L二二Kv_‘ZKv.vK一已入二一二竺liv‘(16)戈(l一a)aILajJ、。_Kv。2___。Kvo又‘一一下尸一一一—r一一