某火车站高大空间气流组织模拟设计方案

1、某火车站高大空间气流组织模拟设计方案1 前言大空间空空调气流流组织设设计是根根据舒适适性要求求需要，设计室室内送回回风形式式、风速速、等参参数，通通过设置置送回风风口位置置、送风风温度、送风速速度来达达到满足足舒适性性要求的的效果。在以往往的设计计过程中中，尤其其是在多多种方案案的选择择中，往往往需要要靠设计计师的个个人经验验，常常常会出现现设计不不满足要要求或者者为满足足设计要要求导致致能源过过渡消耗耗的现象象。随着着人们对对空调舒舒适性要要求越来来越高以以及能源源问题越越来越严严重，我我们需要要选择更更好的设设计方案案，而CCFD技技术恰恰恰能够为为我们提提供很好好的辅助助作用。本文将以以

2、某火车车站候车车厅空调调气流组组织为例例，阐述述CFDD技术在在方案比比选中的的应用。 2 模拟拟对象简简介本文是对对某火车车站候车车厅进行行模拟，该车站站站场总总体规模模为188台344线，总总建筑面面积约224万mm2，其中站站房面积积约8万万m2； 5层层结构，地上22层，地地下3层层。地上上分别为为高架层层和火车车站台层层，高架架层内部部区域包包括两个个普通候候车厅和和一个磁磁浮候车车厅以及及外围进进站大厅厅；地下下一层为为出站大大厅，还还设有出出租车及及社会车车辆停车车场；地地下二、三层为为地铁站站台层。模拟区区域为高高架候车车厅，该该火车站站高架层层为旅客客进站及及候车区区域，其其

3、内部布布置图如如图1所所示，其其中磁浮浮候车厅厅面积440900m2；普通候候车厅11的面积积81220m22；普通通候车厅厅2的面面积为995199m2。如图22所示中中间由透透明玻璃璃幕墙围围成的区区域为高高架候车车区，即即需要模模拟的区区域。1 高架架层平面面布置图图 图22 火车车站透视视效果图图3 模型型建立候车区的的气流组组织方式式分为门门套式送送风和座座椅送风风两种形形式，下下面针对对两种送送风方式式分别建建立模型型进行模模拟分析析。其中中座椅送送风采用用诱导送送风方式式，候车车区座椅椅下部设设置522排座椅椅送风单单元，每每排4个个，每个个单元送送风量为为28000m33/h。

4、诱导风风口的诱诱导比为为1：11，诱导导后单元元风量为为56000m33/h，温度为为19.5，座椅椅送风口口风速为为1m/ss。其他部分分具体送送风参数数如表11所示：表1 两种送送风方案案送风量量表送风位置置送风量（m3/h）座椅送风风门套送风风座椅部分分58244000风柱送风风18000002600000安检亭送送风36000003600000门套送风风08412244总风量112224000146112444在AIRRPAKK中根据据CADD图所给给尺寸数数据进行行建模，为了提提高计算算效率，在保证证模拟结结果可靠靠性的前前提下需需要进行行以下适适当的简简化：1、结构构支撑柱柱所占面

5、面积相对对与候车车区域来来说十分分微小，且都处处于候车车区与进进站大厅厅边缘处处，不会会对气流流组织产产生影响响，在建建模时将将其省略略。2、墙面面的倾斜斜较小，且处于于气流组组织最外外围，不不会对室室内气流流组织产产生影响响，且斜斜墙面会会大大降降低计算算的速度度，建模模时视为为垂直墙墙面。 3、因为为整个高高架层尺尺寸较大大，根据据模型对对称的特特点，为为了提高高计算速速度，在在不影响响计算结结果的前前提下，将其作作简化处处理：计计算一半半候车大大厅通过过设置镜镜像墙来来完成整整个计算算，所以以计算模模型尺寸寸为X:72mm， Y：299m，ZZ：3993m。三维效效果图如如图3所所示，图

6、3 整整体模型型三维图图4 边界界条件本文模拟拟对象所所在地区区夏季空空调室外外计算干干球温度度为355.7，冬季季空调室室外计算算干球温温度为-4。具体体边界条条件如表表2所示示：根据设计计标准，火车站站室内设设计参数数如表33所示，其中座座椅送风风组织形形式中，根据设设计规范范，座椅椅下送风风温度为为19.5。根据据夏季冷冷空气密密度较大大，有明明显沉降降作用的的特点，夏季送送风角度度为向上上15度度。送风风风速为为座椅送送风为11m/ss，其他他风口送送风风速速为4.5m/s表2 边界条条件参数数表 表表3室内内设计参参数表维护结构构名称热流密度度（W/m2）南北外墙墙10东西外墙墙40

7、普通屋顶顶11采光天窗窗130楼板4区域室内设计计温度室内送风风温度磁悬浮候候车厅2622817普通候车车厅2622817进站大厅厅27229195 模拟拟结果由于候车车厅截面面众多，因此选选取三个个较为典典型的截截面进行行分析，分别为为：截面面A，磁磁浮候车车厅典型型截面；截面BB：通道道典型截截面；截截面C：普速候候车厅典典型截面面；其中中A截面面的上部部接触的的为采光光屋面，B、CC截面上上部接触触的为普普通屋面面。截面面位置如如4示：图4 模拟截截面位置置示意图图温度场模模拟结果果如下：图 5座座椅送风风截面AA温度分分布 图图 6门门套送风风截面AA温度分分布图7座椅椅送风截截面B温

8、温度分布布 图图 8门门套送风风截面BB温度分分布图9座椅椅送风截截面C温温度分布布 图 10门门套送风风截面CC温度分分布从以上温温度分布布图中可可以看出出，目前前所选择择的送风风参数下下，由于于采用送送风温度度与室内内设计温温度相差差9度的的温差送送风，而而且座椅椅送风的的风速也也较大，造成室室内温度度有不同同程度的的偏低，具体对对比两种种工况的的结果有有以下结结论：门套送风风和座椅椅送风在在截面AA和截面面B的温温度相当当，但在在截面AA与截面面B上可可以看出出，座椅椅送风温温度分层层更加明明显，而而在截面面C上由由于门套套送风送送风温度度较低，冷空气气有明显显的沉降降作用，因此门门套送

9、风风方案的的温度较较座椅送送风的低低一些，不适感感更强烈烈。速度场模模拟结果果如下图11座座椅送风风截面AA速度分分布图 12门门套送风风截面AA速度分分布图13座座椅送风风截面BB速度分分布 图图 144门套送送风截面面B速度度分布图15座座椅送风风截面CC速度分分布 图图 166门套送送风截面面C速度度分布以上结果果显示，由于门门套送风风方案候候车区的的风由44.155m高的的球形喷喷口送出出，虽然然采取了了向上115的送风风方案，但是由由于送风风气流是是17的低温温气流，沉降较较快，导导致空调调区风速速较大，人处于于空调区区会有明明显的吹吹风感，同时各各个区域域的速度度分布差差异较大大，容易易产生不不适。根据设计计参数进进行计算算，门套套送风的的送风量量超过座座椅送风风的送风风量达223%，而达到到的效果果却使处处在空调调区的人人有明显显冷感，这充分分表明门门套方案案设计参参数选择择过大，导致能能量过渡渡浪费。综上所所述，无无论从空空调区温温度和度度还是从从节能角角度考虑虑，均应应选择座座椅送风风方案。6 结论论通过利用用CFDD技术对对该候车车厅进行行模拟，可以在在理论上上得出两两种方案案的优劣劣，采用用座椅送送风的气气流组织织形式，更有利利于人体体的舒适适性，在在空调区区域无明明显吹风风感，而而且更有有利于节节能。