278 某火車(chē)站高大空間氣流組織模擬研究

1、某火車(chē)站高大空間氣流組織模擬研究中南建筑設(shè)計(jì)院馬友才許玲華中科技大學(xué)劉顯晨陳龍徐玉黨摘要：本文運(yùn)用CFD技術(shù)作為輔助工具，運(yùn)用商用軟件airpak，采用kε模型進(jìn)行求解，對(duì)大空間空調(diào)氣流組織兩種不同方案進(jìn)行模擬，一種為座椅送風(fēng)，一種為門(mén)套送風(fēng)，利用模擬軟件得出各個(gè)方案的溫度和風(fēng)速場(chǎng)，通過(guò)對(duì)溫度和風(fēng)速場(chǎng)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，得出方案的合理性。為設(shè)計(jì)提供參考，并確定最終方案。通過(guò)實(shí)例說(shuō)明CFD技術(shù)在設(shè)計(jì)方案選擇過(guò)程中可以起到可靠的輔助作用。關(guān)鍵

2、詞：大空間空調(diào)氣流組織優(yōu)化CFD湍流模型1前言前言大空間空調(diào)氣流組織設(shè)計(jì)是根據(jù)舒適性要求需要，設(shè)計(jì)室內(nèi)送回風(fēng)形式、風(fēng)速、等參數(shù)，通過(guò)設(shè)置送回風(fēng)口位置、送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度來(lái)達(dá)到滿足舒適性要求的效果。在以往的設(shè)計(jì)過(guò)程中，尤其是在多種方案的選擇中，往往需要靠設(shè)計(jì)師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，常常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)不滿足要求或者為滿足設(shè)計(jì)要求導(dǎo)致能源過(guò)渡消耗的現(xiàn)象。隨著人們對(duì)空調(diào)舒適性要求越來(lái)越高以及能源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，我們需要選擇更好的設(shè)計(jì)方案，而CFD技術(shù)恰恰能夠

3、為我們提供很好的輔助作用。本文將以某火車(chē)站候車(chē)廳空調(diào)氣流組織為例，闡述CFD技術(shù)在方案比選中的應(yīng)用。2模擬對(duì)象簡(jiǎn)介模擬對(duì)象簡(jiǎn)介本文是對(duì)某火車(chē)站候車(chē)廳進(jìn)行模擬，該車(chē)站站場(chǎng)總體規(guī)模為18臺(tái)34線，總建筑面積約24萬(wàn)m2，其中站房面積約8萬(wàn)m2；5層結(jié)構(gòu)，地上2層，地下3層。地上分別為高架層和火車(chē)站臺(tái)層，高架層內(nèi)部區(qū)域包括兩個(gè)普通候車(chē)廳和一個(gè)磁浮候車(chē)廳以及外圍進(jìn)站大廳；地下一層為出站大廳，還設(shè)有出租車(chē)及社會(huì)車(chē)輛停車(chē)場(chǎng)；地下二、三層為地鐵站臺(tái)層

4、。模擬區(qū)域?yàn)楦呒芎蜍?chē)廳，該火車(chē)站高架層為旅客進(jìn)站及候車(chē)區(qū)域，其內(nèi)部布置圖如圖1所示，其中磁浮候車(chē)廳面積4090m2；普通候車(chē)廳1的面積8120m2；普通候車(chē)廳2的面積為9519m2。如圖2所示中間由透明玻璃幕墻圍成的區(qū)域?yàn)楦呒芎蜍?chē)區(qū)，即需要模擬的區(qū)域。1高架層平面布置圖圖2火車(chē)站透視效果圖3模型建立模型建立候車(chē)區(qū)的氣流組織方式分為門(mén)套式送風(fēng)和座椅送風(fēng)兩種形式，下面針對(duì)兩種送風(fēng)方式分別建立模型進(jìn)行模擬分析。其中座椅送風(fēng)采用誘導(dǎo)送風(fēng)方式，候

5、車(chē)區(qū)座椅下部設(shè)置52排座椅送風(fēng)單元，每排4個(gè)，每個(gè)單元送風(fēng)量為2800m3h。誘導(dǎo)風(fēng)口的誘導(dǎo)比為1：1，誘導(dǎo)后單元風(fēng)量為5600m3h，溫度為19.5℃，座椅送風(fēng)口風(fēng)速為1ms。其他部分具體送風(fēng)參數(shù)如表1所示：5模擬結(jié)果模擬結(jié)果由于候車(chē)廳截面眾多，因此選取三個(gè)較為典型的截面進(jìn)行分析，分別為：截面A，磁浮候車(chē)廳典型截面；截面B：通道典型截面；截面C：普速候車(chē)廳典型截面；其中A截面的上部接觸的為采光屋面，B、C截面上部接觸的為普通屋面。截面

6、位置如4示：圖4模擬截面位置示意圖溫度場(chǎng)模擬結(jié)果如下：圖5座椅送風(fēng)截面A溫度分布圖6門(mén)套送風(fēng)截面A溫度分布圖7座椅送風(fēng)截面B溫度分布圖8門(mén)套送風(fēng)截面B溫度分布圖9座椅送風(fēng)截面C溫度分布圖10門(mén)套送風(fēng)截面C溫度分布從以上溫度分布圖中可以看出，目前所選擇的送風(fēng)參數(shù)下，由于采用送風(fēng)溫度與室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度相差9度的溫差送風(fēng)，而且座椅送風(fēng)的風(fēng)速也較大，造成室內(nèi)溫度有不同程度的偏低，具體對(duì)比兩種工況的結(jié)果有以下結(jié)論：樓板4區(qū)域室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度室內(nèi)送風(fēng)溫度磁