计算流体力学_CFD_软件在地铁环控设计方案的应用研究现状_刘欣

计算流体力学(C F D )软件在地铁环控设计方案的应用研究现状

刘欣,朱文明

(中铁隧道勘测设计院有限公司,洛阳　471009)

摘要:随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾引起研究人员极大关注。营造良好的地铁环境目的不仅仅是提供一个安全、舒适的乘车环境,更能节省能源,降低建设费用与运行成本,由此计算流体力学软件优化地铁环控设计得到广泛的应用。通过介绍4款在地铁环控系统中应用比较广泛的计算流体力学软件以及研究现状,指出目前存在的不足,并提出了适当的建议。关键词:地铁;环控系统;计算流体力学软件中图分类号:U 231+.5

文献标志码:A

S t a t e -o f -t h e -a r t o f R e s e a r c ho nA p p l i c a t i o n o f C F Ds o f t w a r e i n

E n v i r o n m e n t a l C o n t r o l D e s i g no f Me t r o Wo r k s

L I UX i n ,Z H UW e n m i n g

(C h i n a R a i l w a y T u n n e l S u r v e y ＆D e s i g n I n s t i t u t e C o .,L t d .,L u o y a n g 471009,H e n a n ,C h i n a )

A b s t r a c t :A l o n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f u r b a n M e t r o w o r k s ,t h e M e t r o s t a t i o n e n v i r o n m e n t a n d M e t r o f i r e s a t t r a c t g r e a t a t t e n t i o no f t h e r e s e a r c h e r s .

B u i l d i n g g o o d M e t r o e n v i r o n m e n t n o t o n l y m e a n s t o p r o v i d e a s a f e a n d c o m f o r t a b l e t r a v e l e n -v i r o n m e n t ,b u t a l s o m e a n s t o r e d u c e t h e e n e r g y c o n s u m p t i o n ,c o n s t r u c t i o n c o s t a n d o p e r a t i o n c o s t .

C F Ds o f t w a r e i s n o w w i d e l y u s e d i n t h e o p t i m i z a t i o no f t h e e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l d e s i g no f M e t r o w o r k s .4t y p e s o f C F Ds o f t w a r et h a t a r e

w i d e l y u s e d i n t h e d e s i g n o f t h e e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l s y s t e m s o f M e t r o w o r k s a r e p r e s e n t e d ,t h e s t a t e -o f -t h e -a r t o f t h e r e s e a r c h e s o n t h eC F Ds o f t w a r e i s d e s c r i b e d ,t h e e x i s t i n g p r o b l e m s a r e p o i n t e do u t a n dp r o p e r r e c o m m e n d a t i o n s a r e m a d e .

K e y w o r d s :M e t r o ;e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l s y s t e m ;c o m p u t a t i o n a l f l u i d d y n a m i c s s o f t w a r e 近年来,地铁已经成为人们出行经常乘坐的交通工具之一,地铁工程是相对封闭的地下工程,必须对地铁车站内的温度、湿度、有害物浓度和空气流速等进行控制,为乘客提供适宜的环境,并在紧急情况下保证乘客的安全。然而在设计过程中往往使设计风量过大造成能量浪费,造成运营成本高的问题。为此,为确定一个节能合理的环控系统方案而进行环控模拟计算是很有必要的。

计算流体力学(C o m p u t a t i o n a l F l u i dD y n a m i c s ,简称C F D )是通过计算机数值计算把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替,通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组,然后求出场变量的近似值并通过图像显示的一种现代模拟仿真技术。正因为C F D 技术有着其自身许多不可取代的优点[1]

,因此在许多工程领域,C F D 都得到了广泛的应用

[2-6]

。

1在地铁环控系统模拟中应用广泛软件

C F

D 技术发展至今,出现了如P H O

E N I C S 、

F L U -

E N T 、C

F X 、S T A R-C D 、F I D I P 、F L O V E N T 、S T A C H -3等商业C F D 软件。最为广泛地铁环控系统进行模拟的C F D 软件主要有P H O E N I C S [7]

、F L U E N T (A I R -P A K )[8]

、C F X [9]

、S T A C H-3[10]

。

1.1　P H O E N I C S 软件

该软件是世界上第一套计算流体与计算传热学的商用软件。P H O E N I C S 是英国C H A M 公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用C F D 软件,它于1981年投放市场,是世界上第一个投放市场的商用C F D 软件。可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模拟,包括牛顿流、非牛顿流、多孔介质中的流动,并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。

它采用有限容积法,可选择一阶迎风、混合格式及Q U I C K 等,压力与速度耦合采用S I M P L E S T 算法,对两

收稿日期:2007-11-01;修回日期:2008-01-18

作者简介:刘欣(1982-),女,2004年毕业于西南交通大学建筑环境与设备工程专业,本科,助理工程师,从事地铁通风空调设计与地铁环控C F D 模拟。

　第28卷　第2期2008年4月 隧道建设T u n n e l C o n s t r u c t i o n

V o l .28　N o .2

A p r .2008

相流纳入了I P S A算法(适用于两种介质互相穿透时)及P S I-C e l l算法(粒子跟踪法),代数方程组可以采用整场求解或点迭代、块迭代方法,同时纳入了块修正以加速收敛。它纳入了20多种湍流模型,多种多相流模型,多流体模型,燃烧模型,辐射模型。

P H O E N I C S除具有通用计算流体/计算传热学软件应具有的功能外,还具有自己独特的特点。

①最大限度地向用户开放了程序,用户可以根据需要任意修改添加用户程序、用户模型;

②P H O E N I C S可以读入任何C A D软件的图形文件;

③运动物体功能可以定义物体运动,避免了使用相对运动方法的局限性;

④P H O E N I C S的V R(虚拟现实)用户界面引入了一种崭新的C F D建模思路。彩色图形界面菜单系统是这几个C F D软件里前处理最方便的一个,可以直接读入P r o/E;

⑤建立的模型(需转换成S T L格式),使复杂几何体的生成更为方便,在边界条件的定义方面也极为简单,但其缺点则是网格比较单一粗糙,针对复杂曲面或曲率小的地方的网格不能细分;

⑥软件自带1000多个例题,附有完整的可读可改的原始输入文件。方便用户建模。

P H O E N I C S应用领域:航空航天、能源动力、船舶水利、暖通空调、建筑、海洋、石油化工、汽车、冶金、交通、燃烧、核工程、环境工程等。广泛用于地铁区间隧道火灾通风模式的数值分析。

1.2　F L U E N T软件

这一软件由美国F L U E N T.I N C于1983年推出的。能模拟流动、传热和化学反应等物理现象。F l u e n t 在国防、航空航天、机器制造、汽车、船舶、兵器、电子、铁道、石油天然气、材料工程等方面都有着广泛的应用。F L U E N T软件广泛应用地铁区间隧道及车站内各种工况下的空气流动和分布情况进行模拟研究。并对地铁环控通风系统设计多种方案的比选优化。

采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法。它具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,它还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术。速度与压力耦合采用同位网格上的S I M P L E C算法;对流项差分格式纳入了一阶迎风、中心差分及Q U I C K等格式;代数方程求解可以采用多重网格及最小残差法(G M R E S);湍流模型包含S p a l a r t-A l l m a r a s模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(R S M)组、大涡模拟模型(L E S)组以及最新的分离涡模拟(D E S)和V2F模型等,在辐射换热计算方面纳入了射线跟踪法(r a y t r a c i n g)。在其非结构化网格的版本(F L U E N T/ U N S)中采用控制容积有限元方法(C V F E M),因而可以保证数值计算结果的守恒特性,同时采用了非结构网格上的多重网格方法求解代数方程。

F l u e n t的软件设计基于C F D软件群的思想。从用户需求角度出发,针对各种复杂流动的物理现象, F l u e n t软件采用不同的离散格式和数值方法,开发了适用于各个领域的流动模拟软件,软件之间采用了统一的网络生成技术及共同的图形界面,而各软件之间的区别仅在于应用的背景不同,因此大大方便了用户。

如F l u e n t公司推出的面向H V A C(暖通空调)领域,用来进行专业通风系统分析的A i r p a k软件。计算时仍是调用F l u e n t进行计算。它可以精确地模拟空调系统送风气流组织形式下室内的温度场、湿度场、速度场、空气龄场、气体污染物浓度场,并依照I S O7730标准提供舒适度、P M V、P P D等衡量室内空气质量(I A Q)的技术指标。

1.3　C F X软件

C F X是英国A E A公司推出的一款C F D商业软件。是一种实用流体工程分析模拟软件,用于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧等问题。其优势在于处理物理现象简单而几何形状复杂的流动问题。可计算的物理问题包括不可压缩、弱可压缩及可压缩流动、耦合传热、多相流、粒子输运过程、化学反应、气体燃烧、热辐射、多孔介质及混合传热过程,且作为世界上唯一采用全隐式耦合算法的大型商业软件。算法上的先进性,丰富的物理模型和前后处理的完善性使A N S Y S C F X在结果精确性,计算稳定性,计算速度和灵活性上都有优异的表现。

和大多数C F D软件不同的是,C F X采用了基于有限元的有限体积法,在保证了有限体积法的守恒特性的基础上,吸收了有限元法的数值精确性。基于有限元的有限体积法,对六面体网格单元采用24点插值,而单纯的有限体积法仅采用6点插值。基于有限元的有限体积法,对四面体网格单元采用60点插值,而单纯的有限体积法仅采用4点插值。

C F X在湍流模型的应用上,除了常用的湍流模型外,还最先使用了大涡模拟(L E S)和分离涡模拟(

D

E S)等高级湍流模型。更重要的是C

F X的求解器获得了对并行计算最有利的几乎线形的“计算时间-网格数量”求解性能。该软件在航空、航天、核工业、能源、石化、环保、交通、涡轮机械、材料加工、金属冶炼、航海船舶等方面均有应用。

1.4　S T A C H-3软件

S T A C H-3是由清华大学热能系统空调教研室开

162　隧道建设 第28卷　

发的通用三维流动与传热的数值模拟程序。程序所用湍流模型为经典的标准k-ε两方程模型,近壁区采用壁面函数法;离散方法为有限容积法,动量方程采用交错网格(即U,V,W方程),差分格式可以选择使用幂指数格式、混合格式、上风格式等。求解算法为S I M-P L E算法,代数方程求解采用交替方向迭代解法(A D I 方法)。边界条件采用把其处理为各相应变量源项的方法来处理。但标准k-ε模型在用于强旋流、弯曲壁面流动或弯曲流线流动时,会产生一定的失真。

2地铁环控系统C F D软件模拟研究的现状一个满意的站台空调系统,首先必须满足乘客和车站工作人员的安全需要。其次,气流组织方式,必须满足乘客的舒适性要求。合理的风速、温湿度应该使得在站台短暂停留等车的乘客感到一定的舒适,过高的风速和温湿度将会引起乘客的抱怨。另外,合理的空调方式应该具有较好的通风效果。因此,地铁环控系统设计优化设计研究很有现实意义。近些年来,随着C F D计算技术的突飞猛进的发展,许多的工程领域都开始利用它来作为模拟评价、优化设计的手段,并取得了很大的成功。在地下铁路的通风工程当中,C F D 也有许多卓有成效的应用实例。其集中表现于地铁环控空调通风方案模拟研究和火灾情况下地铁通风排烟的模拟研究。

2.1　站台通风空调C F D研究现状

为了获得良好的乘车环境,国内外开始使用C F D 软件优化地铁环控设计。M i n g-T s u nK e结合使用S E S和商业C F D软件对台北地铁进行了研究,探索了多种运行工况对地铁环境影响。讨论了地铁活塞效果引起的压力分布情况以及对屏蔽门的影响[11]。

S i l a s使用商业C F D软件和S E S程序的结合对布宜砌艾利斯的两个地铁车站进行了模拟。比较了自然通风和机械通风两种情况下车站内的温度分布[12]。

K a z u h i r o F u k u y o通过使用C F D和用于标准地铁车站的乘客行为模型进行模拟来了解地铁车站工作区—背景区空调系统对空调系统负荷和乘客舒适度的影响,多种工作区—背景区空调系统是为了选择性的调节工作区域小气候而设计,使用C F D软件模拟比较工作区—背景区空调系统和传统空调系统下车站冬天的热力学环境并评估各自的乘客舒适度和空调负荷量[13]。

S a n c h e z使用F L U E N T对一个地铁车站的环控系统进行了优化,主要工作是对几种典型的通风方式如标准回风、轨顶排风、站台下排风等进行了计算和对比[14]。

那艳玲使用C F D软件对深圳、天津和沈阳地铁夏季空调工况的气流场和温度场进行了模拟计算,并对天津岛式和侧式车站的不同气流组织进行了方案优化,提出了适合于天津和沈阳地铁车站的通风方式。通风C F D数值模拟对屏蔽门的经济性、轨底排风与顶部局部排风的作用进行了分析[15]。

由世俊利用商业C F D软件对侧式站台通风设计进行优化。分别建立原始设计和优化设计的三维模型。边界条件均由现场测量而来。发现在做出适当合理假定后使用k-ε模型预测车站流场和温度场是可行的。并给出了一个优化的通风模式[8]。

欧阳沁使用S T A C H-3对某地铁单层站台发生火灾时的通风排烟系统的各种可能运行模式进行了分析,分析结果表明,不同的模式下通风排烟效果相差很大,同时火灾发生的位置不同,相应的最优通风排烟模式也有所不同[10]。

2.2　在地铁火灾情况下防火排烟的现状

地铁车站是一个相对封闭又是人员密集的地方,因此火灾的情况下,车站的排烟系统是否能迅速有效的工作一直是地铁环控系统设计的一个重点。

J o j o S通过C F D软件模拟,在火灾工况下地铁排烟系统设计的合理受到研究者的高度关注。对隧道内的火灾进行了C F D数值模拟,在模拟的基础上对纵向、横向、半横向、部分横向以及纵向与半横向结合这几种通风方式进行了比较[16]。

C a s t r o分别对雅典地铁明挖车站、矿山法施工的车站和两车站之间盾构掘进隧道内发生火灾时的烟气流动进行了C F D模拟[17]。M i c l e a使用S E S软件和通用流体力学软件C F X对地铁车站火灾进行了模拟,模拟当着火的列车停靠在有屏蔽门的站台时的情况。讨论了屏蔽门的效果及安全性[9]。Y a n g使用S T A R-C D对装有屏蔽门的台北新建地铁车站在进站列车发生火灾情况下的烟气流动及温度分布进行了计算[18]。

Y.W u、M.Z.A.B a k a r对五个高度相同但断面形状不同的模型隧道进行了火灾试验,得到了隧道内详细的速度分布和温度分布。试验结果表明抑制烟气回流层产生的“临界通风速度”会因隧道断面形状的不同而改变。结果还表明,当热释放率较低时,临界速度与热释放率的1/3次幂成正比;当热释放率超过一定值后,临界速度就不随热释放率的变化而变化[19]。

郑志敏利用商业C F D软件P H O E N I C S以某地铁单层侧式站台为研究对象,考虑火灾发生在列车中部停靠在前方车站时的最不利情形,模拟分析了自然通风和机械排烟模式下烟气在车站中的扩散情况,考察了该车站现有排烟系统的效率。通过模拟分析提出了在车站现有排烟系统基础上关掉轨底排烟系统的排烟模式,可以使烟气得到更好控制,更有利于人员疏散和消防救援[20]。

周孝清通过P H O E N I C S就地铁车站排烟模式分析研究,认为带有一个联络通道的区间隧道火灾常见的四种通风排烟模式中,当列车停靠在靠近中部联络

163

　第2期 刘欣,等:　计算流体力学(C F D)软件在地铁环控设计方案的应用研究现状　

通道位置,并且火灾发生在列车中部时对应的火灾通风排烟模式最复杂,并得出了该模式下的最佳烟控送风速度[7]。

田娟荣用C F D方法模拟地铁火灾时的温度场和烟气浓度分布,分析比较地铁列车中部和头部分别发生火灾情况下有、无屏蔽门时烟气的扩散规律[21]。

刘彦君利用C F D软件C F X对不同的通风模式下侧式地铁站台和中间设置竖井的区间隧道的火灾排烟问题进行了数值模拟研究[22]。

3C F D软件存在的不足与建议

由上可知,C F D模拟在地铁环控设计上得到比较广泛的应用,但在模拟计算过程中还存在一些不足。

①边界条件的取值直接影响模拟计算的准确性。在利用C F D建模时通常会忽略设备用房以及电梯的影响,对乘客的模拟也显得太过简单。建议在模拟过程进行实测获得更加可靠的边界条件,并建立更符合实际的模型。

②发生火灾时,火灾状况不断变化,但在地铁车站火灾的模拟时,往往假定火灾强度和烟气的释放率恒定不变,这将影响模拟的准确性。建议采用瞬态模拟的方法。

③在地铁屏蔽门和安全门被普遍使用的今天,对有地铁屏蔽门的环控通风方案的模拟研究很少。应对带屏蔽门和安全门的地铁环控系统进行广泛的研究。

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164　隧道建设 第28卷　

高等流体力学重点

1．流体的连续介质模型：研究流体的宏观运动，在远远大于分子运动尺度的范围里考察流体运动，而不考虑个别分子的行为，因此我们可以把流体视为连续介质。 它有如下性质： （1）流体是连续分布的物质，它可以无限分割为具有均布质量的宏观微元体。 （2）不发生化学反应和离解等非平衡热力学过程的运动流体中，微元体内流体状态服 从热力学关系 （3）除了特殊面外，流体的力学和热力学状态参数在时空中是连续分布的，并且通常 认为是无限可微的 2．应力：有限体的微元面积上单位面积的表面力称为表面力的局部强度，又称为应力，定义如下：=n T A F A δδδlim 0→ 3．流体的界面性质：微元界面两侧的流体的速度和温度相等，应力向量的大小相等.方向相反或应力分量相等。 4．流体具有易流行和压缩性。 5．应力张量具有对称性。 6．欧拉描述法：在任意指定的时间逐点描绘当地的运动特征量（如速度、加速度）及其它的物理量的分布（如压力、密度等）。 7．拉格朗日描述法：从某个时刻开始跟踪质点的位置、速度、加速度和物理参数的变化，这种方法是离散质点的运动描述法称为拉格朗日描述法。 8.流线：速度场的向量线，该曲线上的任意一点的切向量与当地的的速度向量重合。 迹线：流体质点点的运动迹象。 差别：迹线是同一质点在不同时刻的位移曲线。 流线是同一时刻、不同质点连接起来的速度场向量线。 流线微分方程：ω dz v dy u dx == 迹线微分方程：t x U i i ??= 9．质点加速度：质点速度向量随时间的变化率。 U U t U a )(??+??= 质点加速度=速度的局部导数+速度的迁移导数。 物理量的质点导数=物理量的局部导数+物理量的对流导数。

IC卡梯控系统(层控)设计方案

第二章、系统主要亮点优势 简单介绍一下智能电梯管理系统:智能IC卡控制电梯管理系统由安装在电梯轿厢和厅外的IＣ卡控制器、安装在管理中心的IC卡发卡中心、电梯的使用人员持有的ＩC卡组成。在电梯的轿厢内设置读卡器，电梯的使用人员刷卡后,电梯可以开放对IC 卡预先设定层楼的轿内指令,提供给使用者登记；无卡或者卡未授权的楼层，则不能登记,开放的公共区域则无须IＣ卡可以登记。可以限制无关人员进入IC卡权限区域。在电梯的厅外设置读卡器,电梯电梯的使用人员刷卡后，电梯可以开放对ＩC卡预先设定的外召按钮,提供给使用者登记；无卡或者未授权的ＩC卡，则不能登记,开放的公共区域方向的外召按钮则无须卡可以登记。可以限制无关人员进入IC卡权限的电梯。 I Ｃ卡发卡中心对每一张ＩC卡进行权限设定后,发出的卡才可以使用,不同的卡可以设置不同的权限，对应不同的使用人员;管理者持有的管理IＣ卡通常设置成可以使用电梯的全部权限;对于丢失的卡，IＣ卡发卡中心可以挂失,对丢失的ＩC卡禁用，阻止非法持有者继续使用。智能IC卡控制电梯管理系统在电梯处于消防、检修等特殊状态时自动退出管理，也可以通过手动开关退出管理，电梯可以实现无IＣ卡登记，方便电梯在特殊情况下使用。智能IC卡控制电梯管理系统加强了传统安全管理系统中管理的薄弱一面,极大地提高了楼宇的安全等级。 该系统对社会的作用和贡献:一，显著提高业主居住的便利性和安全性,为物业管理者带来集中而简单的有效工作,为房地产商提高楼盘卖点;二，节能方面：A、电费：由于有效的限制了无权乘梯人员的乘梯行为，降低电梯使用频率,可以最大限度的节省电费开支。B、维修保养费:减少日常维护开支：由于大大降低了电梯的运行次数,可有效延长电梯易损件的平时更换周期,比如抱闸和自动电梯门的开启器等易损件,每年可节省不少于２0０0元的维护费用。延长大修周期：电梯的大修费用大约在1-2万元左右，原本5年就需要大修的电梯,这样可有效的延长至7－８年再大修。Ｃ、人工费:由于有效的限制了无权乘梯人员的乘梯行为,再加之本楼住户也只能到达为其授权的楼层，所以大大降低了楼内的环境污染,减轻了保洁人员的劳动强度以及安全人员巡查次数,收费人员的工作强度,从而使降低管理成本成为可能。 功能全面： 博锐特公司从事智能化一卡通系统多年，积累了丰富的产品研发、生产、销售经验，提供的非接触式IC卡电梯智能控制系统在同行业中的佼佼者，功能全面，可以满足各类用户的不同需求,主要针对以下三类客户群体： A、电梯 增强电梯功能,减少电梯维保费用。 提升电梯档次，增加卖点 Ｂ、住户

计算流体力学软件CFD在燃烧器设计中的应用探讨

计算流体力学软件CFD在燃烧器设计中的应用探讨[摘要]本文通过对目前燃烧器的现状与技术发展的研究，探讨计算流体力学 软件CFD在燃烧器设计中应用的必要性和可行性，以CFD(计算流体力学)软件为工具，以普通大气式燃烧器为研究对象，采用实验和理论相结合的方法，充分利用现代计算机技术，达到降低燃烧器设计成本和研制费用的目的。 [关键词]燃烧器数值模拟计算流体力学 一、燃烧器的发展现状 1.部分预混式燃烧器的产生及其原理 燃烧的方法被分为扩散式燃烧、部分预混式燃烧和完全预混式燃烧。扩散式燃烧易产生不完全燃烧产物，燃烧温度很低，并未充分利用燃气的能量；而一旦预先混入一部分空气后火焰就会变的清洁，燃烧温度也可以提高，燃烧较充分。完全预混燃烧（无焰燃烧）要求事先按照化学当量比将燃气和空气均匀混合（实际应用中空气系数要大于1），燃烧充分，火焰温度很高，但稳定性较差，易回火。所以民用燃具多采用部分预混式燃烧。 1855年工程师本生发明了一种燃烧器，能从周围大气中吸入一些空气和燃气预混，在燃烧时形成不发光的蓝色火焰，这就是实验室常用的本生灯（单火孔燃烧器）。这种燃烧技术就被称作部分预混式燃烧。 本生灯燃烧所产生的火焰为部分预混层流火焰（俗称本生火焰）。它由内焰，外焰及燃烧区域外围肉眼看不见的高温区组成。火焰一般呈锥体状。燃气—空气的混合气体先在内锥燃烧，中间产物及未燃尽的部分便从锥内向外流出，且混合气体出流的速度与内锥表面火焰向内传播速度相互平衡，此外便形成一个稳定的焰面，呈蓝色。而未燃烧尽的混合气体残余物继续与大气中的空气进行二次混合燃烧，形成火焰外锥。如图1所示，完成燃烧后产生高温co2和水进而在外焰的外侧形成外焰膜（肉眼看不见的高温层）: 图1. 本生灯示意图 如果混合气流是处于层流状态，则外焰面呈较光滑的锥形；如果处于紊流状态，则外焰面产生褶皱，直至产生强烈扰动，气团不断飞散、燃尽。

广州地铁环控系统设计方案研究

地铁环控系统设计方案研究（二） 前言 在建筑物林立的城市闹市区修建地铁，设置地面风亭是一项十分困难的事情，地面风亭数量越多，设置难度越大，为了避免风亭风口之间的相互影响，地铁规规定各风口之间的间距应大于5m。车站一端设置4个风亭时，4个风口如果在立面上错开，则风亭成为一个庞然大物，影响城市景观，4个风口如果在平面上错开时，占地面积很大，地方难找且协调工作十分艰巨。目前国地铁传统的设计是车站一端设置4个风亭，车站两端共设置8个地面风亭，工程量巨大。能否将风亭数量减少一些，应是设计者研究课题之一。地铁1号线采用开/闭式系统，在其前期设计阶段，设置的地面风亭每个车站为8个，为了解决多个风亭设置的困难，当时作为环控设计负责人的本人，对其进行了分析与研究，提出了将每站8个风亭数量减少的设想，并经过艰巨努力，使每站按6个风亭付诸工程实施，为地铁节省了一笔十分可观的工程投资。风亭数量可以减少的原因，作者已在《地铁1号线环控设计总结》（收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统）中进行了介绍，这里不再说明。遗憾的是这一设计进步，没有得到业人士的认可，致使在其后采用开/闭式系统的地铁2号线和地铁1、2号线仍然按照每站8个地面风亭进行设计施工，为此作者感到十分可惜。地铁2～5号线采用了屏蔽门系统，2、3号线每个地铁车站均设置了8个地面风亭，4、5号线则是部分车站按照8个地面风亭设计，部分车站按6个地面风亭设计。8个地面风亭设计方案就是作者第一篇文章（简称“文章1”）中介绍的A型设计方案，6个地面风亭设计方案就是文章1中的B 型方案。本文除了对开/闭式系统和屏蔽门系统各站均可以按照6个地面风亭进行设计加以肯定外，还将进一步探讨能能否使各站风亭减少至4个或更少的可能性，以便最大限度减少地铁风道风亭土建工程量和工程投资。 一、A型方案设计情况的讨论 1、A型方案8个风亭设置情况概述 将车站大系统划入文章1中的A型设计方案系统图后，则成为本文所示的系统图1，因此A型设计方案就是8个风亭的方案，既车站每一端有2个隧道风亭、1个进（送）风亭及1个排（出）风亭，计4个，车站两端合计共8个风亭。它的设计基本情况是：（1）对车站通风空调系统设计了送风系统和回排风系统，其中送风系统由进风亭、进风道（井）、组合式空调机（AHU）等组成，回排风系统由回排风机（RAF）、排风亭（包含排风道（井），以下风亭均包含了风道（井））等组成；（2）对区间隧道在车站两端分别为左、右线设置了各1个活塞通风系统及机械通风系统，活塞通风系统由活塞通风道、活塞通风阀、活塞通风亭等组成，机械通风系统由TVF风机、机械通风亭等组成，显然活塞通风亭与机械通风亭共同合用一个风亭，故称为隧道风亭，活塞通风与机械通风系统紧密相连，通常称其为区间隧道通风系统；（3）对站隧道设计了单一的排风（排热）系统，该系统由车顶和站台下均匀排风（OTE和UPE）道、TEF风机、排风亭等组成。图示表明排热系统的风亭与车站排系

人脸识别加IC卡刷电梯梯控方案设计

人脸识别智能电梯控制系统 设计方案 适合：高档住宅小区物业类

第一章电梯控制系统简介及设计依据 电梯管理系统简介 简单介绍一下智能人脸识别电梯管理系统：智能人脸识别电梯控制管理系统由安装在电梯轿厢的人脸识别一体机和控制器以及人脸采集器组成。电梯的使用人员通过人脸识别确定身份后，电梯可以开放所有按键权限，使用者选择自己所要到达的楼层按键，点亮按键并启动电梯到相应楼层；没有登记授权的人员，则不能使用。 1.2 系统主要设计依据规范 ●《智能建筑设计标准》（DBJ08-47-95） ●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） ●《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92） ●《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》 ●《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94) ●《建筑工程安装电器图集》 ●《安防建筑设计标准》（EBD-03-95） ●《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-569） ●CJ/T166-2002 建设事业IC卡应用技术标准 ●ISO 14443 TYPE A/B 非按触式IC卡读写标准 ●ISO/IEC9789-2 加密标准 ●ISO 7816 IC卡特性标准 ●ISO 9992 IC卡与写卡机之间的传输信息格式及交易流程规范●ISO 10202 IC卡交易系统安全架构 ●ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试 ●ANSI/ISA S82.01 电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求●GB8566-88 计算机软件开发规范 ●GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 ●电力企业计算机管理信息系统实用化验收导则（试行） 第二章系统方案

计算流体力学教案

计算流体力学教案 Teaching plan of computational fluid mechanics

计算流体力学教案 前言：本文档根据题材书写内容要求展开，具有实践指导意义，适用于组织或个人。便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 一、流体地基本特征 1.物质地三态 在地球上，物质存在地主要形式有：固体、液体和气体。 流体和固体地区别:从力学分析地意义上看，在于它们对外力抵抗地能力不同。 固体：既能承受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形。 流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。 液体和气体地区别：气体易于压缩；而液体难于压缩； 液体有一定地体积，存在一个自由液面；气体能充满任意形状地容器，无一定地体积，不存在自由液面。 液体和气体地共同点：两者均具有易流动性，即在任何 微小切应力作用下都会发生变形或流动，故二者统称为流体。 2.流体地连续介质模型

微观：流体是由大量做无规则运动地分子组成地，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右地分子，相邻分子间地距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右地分子，相邻分子间地距离约为3.2×10-7cm。 宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用地一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大得多。 （1）概念 连续介质（continuum/continuous medium）：质点连续充满所占空间地流体或固体。 连续介质模型（continuum continuous medium model）：把流体视为没有间隙地充满它所占据地整个空间地一种连续介质，且其所有地物理量都是空间坐标和时间地连续函数地一种假设模型：u =u（t,x,y,z）。 （2）优点 排除了分子运动地复杂性。物理量作为时空连续函数，则可以利用连续函数这一数学工具来研究问题。 3.流体地分类

地铁隧道通风系统

?简介：本文结合广州地铁环控系统设计对如何充分发挥设备的设置功能从六个方面进行了讨论，提出了较为简明的隧道通风系统设计新方案，可供新建地铁环控系统设计时使用或参考?关键字：设备功能，隧道通风，系统设计，备用风机，兼用设计 前言 广州地铁1、2号线已经开通运营，3号线即将开通运营，4、5号线正在进行设计。就设计进度和设计水平而言，广州处于国内最前列的位置，对广州地铁进行研究具有更大现实意义。广州地铁1号线环控制式采用开/闭式系统，对其设计问题已在个人所写的《广州地铁1号线环控设计总结》（收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统）中进行了讨论，文中的一些见解和意见，对其它采用开/闭系统的城市地铁设计有一定的参考价值。广州地铁2、3、4、5号线环控制式采用了屏蔽门系统，对于屏蔽门系统，个人仅参加了一些车站工点的设计或设计咨询工作，对全线系统设计的资料不够全面了解，本文就个人所了解的情况和问题发表一些见解或看法，难免存在不够准确之处，仅供同行们对这些问题进行深入研究或讨论时参考。 一、地铁隧道通风系统设计方案简介 广州地铁隧道通风设备均设于车站的两端，2、3号线车站两端的隧道通风系统设计如图1所示，本文将其称为A型设计方案。4、5号线部分车站采用A型设计方案，部分车站则采用图2所示系统，本文将其称为B型设计方案。深圳地铁1号线等国内多条地铁线路均采用A型方案，已被各方面普遍接受，B型方案是最近几年出现的，虽然一些地铁线已参照采用，但尚还存在一些争议。个人认为，从A型到B型是一个巨大的前进，应当肯定，从充分发挥设备的设置功能讲对A型和B型都有进一步研究改进的空间。 A型方案主要设计特征是每个车站有4个隧道通风亭、4个活塞通风道、4台TVF风机及2台TEF风机。每台TVF风机的设备选型技术参数是：风量QX=60m3/s、风压HX=1000Pa、电机功率NX=90KW、风机直径φ=2.0m、可正反转且正反转风量相等；每台TEF风机的选型参数是：QX=40m3/s、HX=600Pa、NX=45KW、φ=1.6m、只正转排风；

地铁变配电系统设计

地铁变配电系统工程设计 摘要：本文针对地铁变配电系统工程，详细论述了地铁降压变电所的主接线和运行方式、继电保护、测量与计量等，以及低压配电系统和照明配电系统的设计技术。 关键词：地铁变配电系统工程设计 1．引言 地铁车站一般分为地下二层，地下一层称为站厅层，地下二层称为站台层，每层均分为公共区和两端的设备区。公共区是乘客购票、乘车的区域，设备区则是各种专业的设备机房，如BAS、FAS、AFC（自动售检票）、通信、信号、泵房、气体灭火、照明配电室、环控机房、环控电控室、牵引/降压变电所、蓄电池室、屏蔽门管理室、车站控制室等。上海轨道交通明珠线二期工程共设17座地下车站和1座地面车辆段，线路全长22公里，与明珠线一期工程的中段连接，构成环线。 明珠线二期工程供电系统采用集中供电的110/35/10kV三级电压供电方式，由主变电所、牵引供电系统、变配电系统和电力SCADA系统组成。全线设两座110/35/10kV主变电所，向牵引供电系统（35kV）和变配电系统（10kV）供电。由于地铁牵引、车站动力多为一级负荷，因此每座主变电所均由城市电网提供两回独立电源。 变配电系统由10/0.4kV降压变电所、低压配电系统与照明配电系统组成。降压变电所在规模较大的车站设置二座，以车站中心为界，每座变电所各提供半个车站和单侧相邻半个区间的负荷用电。而规模较小的车站则设置一座，提供整个车站和两侧相邻半个区间的负荷用电。 2．地铁降压变电所设计 2．1主接线 全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每一个供电分区均从主变电所的35/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源。在各供电分区设有网络开关，正常运行时该开关分断，形成10kV开口双环网络供电形式。

梯控系统设计方案

电梯楼层按键管理系统方案 设 计 方 案

目录 第一章概述 (3) 第二章系统需求分析 (4) 第三章系统设计目标及原则 (5) 3．1系统设计目标 (5) 3．2系统设计原则 (5) 第四章系统解决方案及技术描述 (6) 4．1系统概述 (6) 4．2系统基本功能及特点 (6) 4．3系统结构 (7) 第五章设备介绍 (8) 第六章工作原理 (10) 第七章系统设备清单及价格 (11) 第八章工程实施 (12) 第九章售后服务 (14) 第十章质量保证 (15)

第一章概述 1．概述： 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出进行更有效、更安全的管理，有效的控制闲杂人员的进入，可以通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。VD-TK800是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用控制器。通过采用VD-TK800对电梯按键面板进行改造后，所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层，并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。 VD-TK800基于控制软件平台使用的一个控制模块，它与ACS2002门禁控制系统相互兼容，组成一个强大的保安系统网络，也可以独立使用来控制电梯。VD-TK800可在线运行，可以单机独立运行，即使关闭PC机，VD-TK800也可以正常使用，确保其稳定可靠的控制功能，从而提高楼宇管理层次。 VD-TK800/E智能电梯控制器

计算流体力学软件Fluent在烟气脱硫中的应用

计算流体力学软件Fluent在烟气脱硫中的应用 ０引言 污染最为有效的方法之一，而石灰石—石膏湿烟气脱硫是目前能大规模控制燃煤造成ＳＯ ２ 法脱硫技术以其脱硫效率高、吸收剂来源丰富、成本低廉、技术成熟和运行可靠等优点获得广泛应用．从气液两相流体力学和化学反应动力学的观点看，脱硫吸收塔内流体流动的目的是强化气液两相的混合和质量传递、延长气液两相在塔内的接触时间、增大气液两相的接触面积并尽量减小吸收塔的阻力．合理的塔内流场分布对提高脱硫效率、降低脱硫投资和运行成本都具有重要意义． 目前，国内外对烟气脱硫吸收塔进行大量研究，主要采用实验方法，如研究塔的阻力特性、液滴运动速度沿塔高变化和ＴＣＡ塔内温度场分布等，这些研究对指导工业应用具有重要意义，但其结果往往只针对特定的设备或结构，具有较大的局限性．随着计算机技术的迅速发展，计算流体力学（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃ，ＣＦＤ）已成为研究三维流动的重要方法：周山明等［４］利用ＦＬＵＥＮＴ计算空塔和喷淋状态下的塔热态流场，结果表明脱硫吸收塔入口处流场变化最剧烈、压降损失最大，并根据计算结果改造来流烟道；孙克勤等采用混合网格和随机颗粒生成模型对烟气脱硫吸收塔的热态流场进行数值模拟；郭瑞堂等采用ＦＬＵＥＮＴ结合非稳态反应传质－反应理论对湿法脱硫液柱冲的吸收进行数值模拟． 击塔内的流场和ＳＯ ２ 本文尝试应用ＦＬＵＥＮＴ对某脱硫吸收塔内烟气脱硫过程进行初步数值模拟，通过对内部流场进行分析验证本文模拟的合理性，进而对脱硫过程中脱硫吸收塔内是否存在湿壁现象进行深入分析研究． １基于ＲＡＮＳ求解器的ＣＦＤ数值模拟 方法 １．１控制方程 时均的不可压缩连续性方程和Ｎ Ｓ方程 （ＲＡＮＳ方程）如下： １．２湍流模型和多相流模型

地铁工程电力监控与环控集成系统投标文件

地铁工程电力监控与环控集成系统投标文件 Newly compiled on November 23, 2020

某地铁工程电力监控与环控集成系统投标文件目录

A.前言 本项目管理计划基于综合监控系统成功的实施经验，和科学的项目管理体系，还借鉴了其它项目如广州地铁三、四、五号线综合监控系统项目计划和实际执行情况，这对于成功实施**地铁综合监控系统具有非常重要的意义。 项目计划是项目顺利实施并保证项目质量的前提，是项目组织开展工作的依据，并且要适应项目的特点和特殊要求。根据用户需求书，总结该项目具有以下几个鲜明的特点： ?**地铁综合监控系统工程为国内领先的大规模综合监控系统工程，对成熟的解决方案和综合技术实施水平的要求较高； ?采取国外软件平台和技术解决方案为主导，国内系统集成商提供工程服务的项目实施形式； ?面对的技术接口数量与种类较多； ?工作接口与协调任务较多； ?项目工期较为紧张。 **公司和合作投标伙伴公司将发挥各自在轨道交通行业系统工程实施管理经验，共同制定本文件。本文件的目的是初步阐述**地铁综合监控系统项目的实施管理思路，主要包括以下两方面内容： ?工作范围和工作分解结构（WBS）； ?项目管理计划。 其中，项目管理计划的基础是组织分解结构（OBS）和工作分解结构（WBS）。 本文件是与组织结构有关的质量计划的一个补充，并且会在项目后期进行必要的修改或修正。 B.组织分解结构（OBS） 组织的目标 即将参与实施该项目的组织将实现如下目标： ?在北京设立项目组，以便及时了解和掌握业主的需求；

?依靠**公司和合作投标伙伴公司双方现有的组织和技术，提供最新的、最可靠的系统和优质的服务； ?根据其他综合监控系统项目中已经成功实施的方案，提供一个经过充分证明的系统。 为了实现这三个目标，我们将成立下面的组织： ?**公司将在北京建立一个（现场）协调小组，在设计、开发及制造阶段，及时和北京地铁沟通，了解需求，同时和合作投标伙伴公司接口设计小组一起 协调同接口设备商之间的设计工作。该小组重点工作是加强与项目干系组织 之间的信息沟通； ?在本项目的开发、制造阶段，合作投标伙伴公司将在北京成立一个项目小组，以方便ISCS和接口设备之间接口的设计和协调； ?在本项目的现场安装、集成和测试阶段，合作投标伙伴公司将在北京成立一支当地技术和协调小组（LTCT）。小组将每天与业主进行协调并为业主和合 作投标伙伴公司之间的沟通提供便利。该小组将特别关注让尽可能多的人员 利用汉语进行交流。当来自法国的工程师不会讲汉语时，合作投标伙伴公司 将成立一些由一位法国和一位中国工程师组成的小组； ?依靠**公司和合作投标伙伴公司现有的组织分解各种不同的工作，这些不同工作的详细描述见下文的“工作分解结构（WBS)”一节。 项目组织结构以及每个小组及其成员的任务与责任详见《B13-1 项目管理组织机构》。 项目管理计划 项目管理计划的构成如下所示： ?组织分解结构（OBS）：提供了项目组织的详细结构（参见《B13-1 项目管理组织机构》）； ?工作范围和工作分解结构（WBS）：提供**地铁综合监控系统项目所需的全部工作范围； ?工作分配：为不同的项目小组分配工作。WBS的每一项被指定给OBS的至少一个小组； ?系统配置管理计划：本计划描述了用来管理系统配置的方法与过程。它也涉及“需求管理”的内容，以确保适当地管理用户的需求并确保所有交付使用 的设备和服务都能满足合同的要求； ?软件配置管理计划：本计划用来管理系统配置的方法和过程； ?协调和沟通：确定项目团队内部外部之间的信息沟通途径、方式和方法，如审查、汇报和召开会议；

西门子梯控系统方案

门禁和电梯管理控制系统方案上海交大慧谷信息产业股份有限公司

目录 第一章概述 (3) 第二章系统需求分析 (4) 第三章系统设计目标及原则 (5) 3．1系统设计目标 (5) 3．2系统设计原则 (5) 第四章系统解决方案及技术描述 (6) 4．1系统概述 (6) 4．2系统基本功能及特点 (6) 4．3系统结构 (7) 第五章设备介绍 (8) 第六章工作原理 (11) 技术指标 (11) 1工作温度及湿度范围 (11) 2控制器电源要求 (11) 3控制器内存贮器保存 (11) 4输出继电器触点 (11)

第一章概述 1．概述： 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出进行更有效、更安全的管理，有效的控制闲杂人员的进入，可以通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。西门子梯控系统是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用系统。通过采用梯控模块对电梯按键面板进行改造后，所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层，并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。 梯控模块基于Sipass门禁梯控控制软件平台使用的一个控制模块，它与ACC门禁控制系统相互兼容，组成一个强大的保安系统网络。 电梯控制模块

第二章系统需求分析就目前的实际情况和贵方的系统需求总结如下： （1）共有30 部电梯需要控制。 （2）每部电梯最高32层。 （3）严格控制人员进出的楼层。

浅析城市轨道交通低压配电系统设计现状

浅析城市轨道交通低压配电系统设计现状 发表时间：2017-06-27T14:39:17.613Z 来源：《基层建设》2017年6期作者：柯国易 [导读] 本文主要探讨分析城市轨道交通低压配电系统的主要特点以及设计经验总结，以期为今后的低压配电系统的设计提供相关理论指导。 深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518041 摘要：实现城市轨道交通低压配电系统智能化，是城市轨道交通系统特点和智能电网框架对低压配电系统的新要求，是城市轨道交通系统减少事故，提高电能效率和服务水平、保障正常运输秩序、降低运营成本、减少经济损失的重要手段。本文主要探讨分析城市轨道交通低压配电系统的主要特点以及设计经验总结，以期为今后的低压配电系统的设计提供相关理论指导。 关键词：城市轨道交通；低压配电；设计经验； 1 城市轨道交通低压配电系统概述 城市轨道交通低压配电系统按功能分为降压变电低压系统、环控电控低压系统两类。除牵引负荷外，其为所有运营机电设备提供动力和照明电源，与通用低压配电系统相比，其特点及对智能化需求如下：（１）对可靠性、稳定性要求较高，当重要回路发生配电故障时，会直接危害城市轨道交通正常运行，有可能造成不良社会影响。这一特点要求低压配电系统应具有对海量数据挖掘评估、对可能发生故障提前预测、对已发生故障快速诊断、对故障供电网络节点快速自愈和重构等智能“自愈、预测”功能，主动避免发生安全事故。（2）车站面积寸土寸金（如地下车站），安装空间有限，配电设备需要高度集成、占地小、维护方便。这一特点要求低压配电设备内置元件量少体小、功能集成不重复、互换与兼容性好，设备自身结构简洁化，具备“以软代硬”、“智能终端加断路器”两元化模式的智能“集成”特征。（３）以放射式配电结构为主，电缆数量大，敷设在封闭式闷顶或桥架中，供电距离经常至数百米，受环境潮湿、散热条件差、位置隐蔽、难以检修等因素影响，电缆绝缘性能下降严重，易产生故障隐患。这一特点要求低压配电系统具备通过潮流计算与分析预知发现电缆绝缘降低安全隐患的智能“预测”功能。（４）用电设备密集度高、运行空间相对封闭、潜在电气火灾隐患大，火灾发生时人员疏散、救援难度大。这一特点要求低压配电系统具备通过负荷的工况信息和数据分析，准确预估、预警潜在电气火灾的智能“预测”功能。（５）在运营高峰与低谷时用电负荷状态变化大，有较大的节能和优化的空间。这一特点要求低压配电系统能统计用电规律、预测负荷、优化管控低压配电设备和低压配电网运行模式，具备智能“预测、优化”功能。 2 城市轨道交通低压配电系统设计经验总结 2.1 开关柜前后应满足检修及排热要求 低压柜一般安装在车站降压变电所或者通风空调电控室，柜前、柜后维护、操作通道的宽度必须按照《低压配电设计规范》（GB 50054—2011）4.2.5 要求设计和预留。假如固定柜前、柜后两面都有操作电气元器件，那么应该按规范操作宽度的要求的来设计柜前、柜后维护和操作通道。柜前柜后及柜侧通道宽度应在设计阶段就应该考虑到，否则后期运营检修，整改也会增加投资，引起浪费。另外，EPS 设备需要满足检修和散热要求。目前很多设备厂商为了节省安装空间，将 EPS 设计成柜前检修，部分设计院就会将 EPS 靠墙安装，往往忽略了 EPS 蓄电池的散热要求。 2.2 电缆截面应综合设备和节能要求 《供配电系统设计规定》GB50052-2009 中对于额定电压允许浮动范围有详细规定。对于电动机来说，端子处额定电压偏差允许范围是±5%。对于照明来说，通常额定电压允许范围是±5%；常规小面积配电末端位置离变电所距离较远时，可能不能满足上述要求时，额定电压允许范围可以是 +5%，-10%；对于应急、道路和警卫等所用照明来说，额定电压允许范围是 +5%，-10%。根据压降和载流量来选择电缆，城市轨道交通区间一般每隔 100米设置一面检修箱，区间特别是高架区间较长，为了满足压降要求，检修箱配电电缆截面一般较大，电缆单价较高，针对整条线路来说，区间电缆投资就很大，所以此部分电缆设计核算一定要严谨。部分设计院为了满足设备供电设计要求，故意将电缆截面加大，长度余量加大，给业主单位增加投资。 2.3 软起动器及其控制元件的选择 目前，在城市轨道交通工程中，软起动器主要应用在地下车站站台两端区间隧道事故风机，功率为90kW。软起动器根据轻、重载的性质不同和各种软起动器的功能差异来选择。对于轻载负荷，一般选用标准型软起动器，并且软起动器的规格容量根据电动机容量进行选择 ; 不过对于重载负荷，必须选用重载型的软起动器，如果是标准型软起动器，则必须在软起动器至少放大一级容量。目前，由于设备升级，标准型软起动器已经能满足隧道事故风机的起动要求，没必要采用重载型软起动器，增加成本。软起动器一般自带过载保护，同时在电动机起动后，通过接触器切换到旁路。在旁路时，过载保护功能仍然可以继续使用，那么不需要再配置过载保护热继电器。不然必须要在旁路回路配置热继电器进行过载保护。旁路接触器在软起动器起动结束后接入，在软起动器软停后断开。旁路接触器的类别应该怎么选取是一个问题，很多设计人员选择 AC-3 工作类别 ( 笼型电动机 )。个人建议旁路接触器应该选择无感或微感负载即 AC-1 工作类别。AC-1接触器额定工作电流和额定发热电流大小相同，通过电流的能力比 AC-3 类别时要大。依据 AC-1 选择旁路接触器能够减小的接触器的电流规格，而选择 AC-3 工作类别接触器无形中造成浪费。 2.4 安全特低电压的选择 所处环境条件不同时，交流接触电压限值不同。在潮湿或干燥环境条件下，人体阻抗不同，所以身体的接触电压限值也不一样。环境干燥时，人体接触的电压不大于 50V，不会发生触电身亡。但是环境潮湿时，由于身体的阻抗会降低，人体接触的电压大于 25V 时，由于会产生大于 30mA 的电流，就可能发生触电身亡事故。当环境潮湿时，国际电工委员会规定安全电压为 25V，对于特低电压设备，其额定电压为 24V，国际电工委员会规定水下电器的额定电压为 12V，采用 6V 比较合适。由于城市轨道交通车站大部分设置在地下，环境比较潮湿，即使高架车站，下雨时，站台也会有水，而城市轨道交通特低电压一般用在电缆夹层、高架车站站台带电疏散指示等潮湿或敞开环境，从人身安全角度考虑，建议城市轨道交通特低电压选择 24V。 2.5剩余电流保护装置 不需要安装剩余电流保护装置的场所，必须安装剩余电流保护装置或需要安装报警式剩余电流保护装置的场所，剩余电流保护装置有哪些强制性要求以及怎么选用剩余电流保护装置，《剩余电流动作保护装置安装和运行》（GB13955-2005）中均有详细规定。具体到城市轨道交通低压配电系统中的插座回路、室外照明、室内照明、广告照明及潮湿环境（如冷冻机房，消防泵房等）的配电回路应采用剩余

立方梯控一卡通系统方案

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目录 一、小区一卡通系统概述 (3) 1.1系统设计原则 (3) 1.1.1可靠性和稳定性 (3) 1.1.2易管理性 (3) 1.1.3易维护性 (4) 1.1.4开放性 (4) 1.1.5规范性 (4) 1.1.6可扩充性 (4) 二、一卡通管理中心 (5) 2.1发卡器（RF-RC10-X） (6) 三、电梯控制管理系统 (8) 3.1 我们的优势 (8) 3.2 系统结构 (9) 3.3 系统特点 (10) 3.3.1 严格的权限认证 (10) 3.3.2 多样的访客管理 (11) 3.3.3 丰富的权限管理 (11) 3.3.4 控制释放 (11) 3.3.5 实时手动控制 (11) 3.3.6 脱机运行 (11) 3.3.7 丰富的接口设计 (11) 3.4 访客管理 (12) 3.5 系统设备简介 (13) 3.5.1 调度控制器（RF-EC51） (13) 3.5.2 电梯控制器（RF-EC50） (14) 3.5.3 按键控制器（RF-EI12） (15) 3.5.4 厢内读卡器（RF-RC31） (16) 四、系统培训、保养与保修服务 (18) 4.1 系统培训 (18) 4.2 保养与保修服务 (19)

一、小区一卡通系统概述 随着社会信息化时代的到来，社会的管理与资金的流通也将进入信息化的革命。人们在日常生活当中使用卡已成为一种趋势，各种各样的卡使人眼花燎乱；卡的使用迫切需要形成统一的规范，而“一卡通”正是这一信息化革命的产物---变量信息及移动信息。 有关专家根据多年对各种卡的探索、研究及智能卡管理系统工程的开发、运用，认为真正的“一卡通”概念应该是“一卡一库一线”，即一条网络线连接一个数据库，通过一个综合性的软件，实现对一张卡的设置、管理、查询等等的功能。 1.1系统设计原则 1.1.1可靠性和稳定性 在系统设备选型、网络设计、软件设计等各个方面要充分考虑可靠性和稳定性。在设计方面，要采用容错设计和开发计算结构。在设备选型方面，要保证软件、硬件的可靠性。 必须考虑采用成熟的技术和产品。在设备选型和系统设计的各个方面都尽量减少故障的发生，用最低的成本换来最高的安全性能。 1.1.2易管理性 系统涉及面广，需要对系统进行实时控制和管理。系统管理员要在不改变系统运行的情况下具备对系统进行调整的能力。

计算流体力学_CFD_的通用软件_翟建华

第26卷第2期河北科技大学学报Vol.26,No.2 2005年6月Journal of Hebei University of Science and T echnology June2005 文章编号:100821542(2005)022******* 计算流体力学(CFD)的通用软件 翟建华 (河北科技大学国际交流与合作处,河北石家庄050018) 摘要:对化学工程领域中的通用CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟软件Phoenics,Flu2 ent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。 关键词:计算流体力学;模拟软件;CFX;FLUENT;PH OENICS 中图分类号:T Q015.9文献标识码:A Review of commercial CFD software ZH AI Jian2hua (Department of Int ernation Exchange and Cooperation,H ebei University of Science and Technology,Shijiazhuang H ebei 050018,China) Abstr act:The paper summar izes the features and application of the CF D simulation software like Phoenics,F luent and CFX etc in chemical engineering,and discusses their str ucture features,special modules,mathematical models and successful application areas.It also puts forward seven r ules for the good choice of commercial CF D code for the CF D simulation resea rcher s.Based on t he predict ion of the technology development,it points out the possible r esear ch direction for CF D in the future will focus on the development of mathematical model,project transformat ion,new equipment and their matching application with technologi2 cal softwa re. Key words:CF D;simulation software;CF X;FLUENT;P HOENICS CFD(Computational Fluid Dynamics)软件是计算流体力学软件的简称,是用来进行流场分析、计算、预测的专用工具。通过CFD模拟,可以分析并且显示流体流动过程中发生的现象,及时预测流体在模拟区域的流动性能,并通过各种参数改变,得到相应过程的最佳设计参数。CFD的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产生的机理,为实验提供指导,节省以往实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果整理和规律发现起到指导作用。随着计算机软硬件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。这使许多不擅长CFD工作的其他专业研究人员能够轻松地进行流体数值计算,从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来,以更多的精力投入到研究问题的物理本质、问题提法、边界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要方面上,充分发挥商用CFD软件开发人员和其他专业研究人员各自的智力优势,为解决实际工程问题开辟了道路。 CFD研究走过了相当漫长的过程。早期数值模拟阶段,由于缺乏模拟工具,研究者一般根据自身工作性质和研究过程,自行编制模拟程序,其优点是针对性强,对具体问题的解决有一定精度,但是,带来的问题 收稿日期:2004208221;修回日期:2004211221;责任编辑:张军 作者简介:翟建华(19642),男,河北平乡人,教授,主要从事化工CFD、高效传质与分离和精细化工方面的研究。

高等流体力学试题

1.简述流体力学有哪些研究方法和优缺点? 实验方法就是运用模型实验理论设计试验装置和流程，直接观察流动现象，测量流体的流动参数并加以分析和处理，然后从中得到流动规律。实验研究方法的优点：能够直接解决工程实际中较为复杂的流动问题，能够根据观察到的流动现象，发现新问题和新的原理，所得的结果可以作为检验其他方法的正确性和准确性。实验研究方法的缺点主要是对于不同的流动需要进行不同的实验，实验结果的普遍性稍差。 理论方法就是根据流动的物理模型和物理定律建立描写流体运动规律的封闭方程组以及相应初始条件和边界条件，运 用数学方法准确或近似地求解流场，揭示流动规律。理论方法的优点是：所得到的流动方程的解是精确解，可以明确地给出各个流动参数之间的函数关系。解析方法的缺点是：数学上的困难比较大，只能对少数比较简单的流动给出解析解，所能得到的解析解的数目是非常有限的。 数值方法要将流场按照一定的规则离散成若干个计算点，即网格节点；然后，将流动方程转化为关于各个节点上流动 参数的代数方程；最后，求解出各个节点上的流动参数。数值方法的优点是：可以求解解析方法无能为力的复杂流动。数值方法的缺点是：对于复杂而又缺乏完整数学模型的流动仍然无能为力，其结果仍然需要与实验研究结果进行对比和验证。 2.写出静止流体中的应力张量,解释其中非0项的意义. 无粘流体或静止流场中，由于不存在切向应力，即p ij =0（i ≠j ），此时有 P =00000 0xx yy zz p p p ??????????=000000p p p -????-????-??=-p 00000011????1?????? = -p I 式中I 为单位张量，p 为流体静压力。 流体力学中，常将应力张量表示为 p =-+P I T （2-9） 式中p 为静压力或平均压力，由于其作用方向与应力定义的方向相反，所以取负值；T 称为偏应力张量，即 T =xx xy xz yx yy yz zx zy zz τττττττττ?????????? （2-10） 偏应力张量的分量与应力张量各分量的关系为：i ＝j 时，p ij 为法向应力，τii = p ij - p ；当i ≠j 时p ij 为粘性剪切应力，τij =p ij 。τii =0的流体称为非弹性流体或纯粘流体，τii ≠0的流体称为粘弹性流体。 3.分析可压缩(不可压缩)流体和可压缩(不可压缩)流动的关系. 当气体速度流动较小（马赫数小于0.3)时，其密度变化不大，或者说对气流速度的变化不十分敏感，气体的压缩性没有表现出来。因此，在处理工程实际问题时，可以把低速气流看成是不可压缩流动，把气体可以看作是不可压缩流体。而当气体以较大的速度流动时，其密度要发生明显的变化，则此时气体的流动必须看成是可压缩流动。 流场任一点处的流速v 与该点（当地)气体的声速c 的比值，叫做该点处气流的马赫数，用符号Ma 表示： Ma /v c v == （4－20） 当气流速度小于当地声速时，即Ma<1时，这种气流叫做亚声速气流；当气流速度大于当地声速时，即Ma>l 时，这种气流称为超声速气流；当气流速度等于当地声速时，即Ma=l 时，这种气流称为声速气流。以后将会看到，超声速气流和亚声速气流所遵循的规律有着本质的不同。 马赫数与气流的压缩性有着直接的联系。由式(4－11)可得 所以有 222Ma d ρv dv dv ρc v v =-=-。 （4－21） 当Ma≤0.3时，dρ/ρ≤0.09dv /v 。由此可见，当速度变化一倍时，气体的密度仅仅改变9%以下，一般可以不考虑密度的变化，即认为气流是不可压缩的。反之，当Ma>0.3时，气流必须看成是可压缩的。 4.试解释为什么有时候飞机飞过我们头顶之后才能听见飞机的声音. 5.试分析绝能等熵条件下截面积变化对气流参数(v ,p ,ρ,T )的影响.