本文介绍了地铁通风与排烟系统在国内外的研究现状、存在的问题以及仍需研究的课题,简述了地铁通风与排烟系统的评价指标。基于此,采用理论分析、数值模拟和实验测试三者相结合的方法进行研究。通过理论分析,对热舒适感、通风换气效率、排污效率等通风系统评价指标以及冲淡系数、排风效率、烟气层高度、能见度等排烟系统评价指标进行了总结,并设计建造了一定比例的缩小尺寸地铁车站模型。在数值模拟中选择了缩小尺寸地铁车站模型内部做为研究对象,对地铁车站内正常运行模式与火灾运行模式分别进行了场模拟研究,并计算了相关评价指标。在正常运行模式下分别研究了采用空调方案与通风方案时,模型内温度、速度和污染物浓度分布的变化,并运用评价指标评价其环控效果。在火灾运行模式下以热质源模拟燃烧过程,主要分析防排烟系统控制下,烟气的扩散状况,除了计算温度场、速度场外,也计算了烟气蔓延的浓度场,同温度场、速度场一起作为评价方案效果的指标,以便于找出较佳的通风排烟方案,能有效控制烟气的蔓延范围并能有效排除烟气。这些数据将为通风排烟系统的设计起到指导作用。数值模拟虽然可以指导工程应用,但是由于问题的复杂性以及数值模拟本身的局限性,在计算过程中存在一定的假设。多数情况下,要做部分实验来验证模拟的可信度。对于地铁车站,现场实验将耗费巨资,本文将模拟的各种条件应用到地铁缩尺车站模拟中,然后做相同规模的实体模型进行实验测量,通过比较分析两者的温度场、速度场,证明了所用模拟方法的可行性及正确性。
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