地鐵列車在運行過程中產生大量廢熱釋放到隧道空氣中。以往學者嘗試利用地埋管換熱器回收地鐵隧道周圍土壤中的廢熱,或者在隧道排風井設置對流型空氣換熱器回收隧道空氣中的廢熱,但是存在土壤熱失衡、回收熱量較少或者易受外界環(huán)境影響、熱回收效率低等問題,難以推廣應用。由于地鐵列車產生的廢熱大部分直接釋放到了地鐵車站段隧道空氣中,因此通過分析地鐵隧道內空氣流動和溫度分布特征,提出一種用于回收地鐵車站隧道空氣廢熱帶有縱向翅片的管排式換熱器,該管排式換熱器懸掛于地鐵隧道側壁,靠近地鐵隧道廢熱產生源地鐵列車,依靠制冷劑和空氣的換熱提取隧道內空氣中的廢熱。本文調研分析地鐵隧道內空氣流速變化規(guī)律,將復雜的換熱器工作條件簡化為無車通過時的自然對流換熱和有列車通過時活塞風作用下的受迫對流換熱兩種情形。通過分析縱向翅片管換熱器與地鐵隧道內空氣的自然對流換熱過程,建立了縱向翅片管換熱器的傳熱模型,并通過數值計算的方法對模型進行了求解。利用數值模擬方法,分析了自然對流情況下縱向翅片單管的結構參數對其換熱性能的影響規(guī)律。此外,計算分析多個縱向翅片管組成的換熱器管排在隧道中的安裝位置和排管間距對其換熱性能的影響。利用理論分析...

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內外研究現狀及存在問題
        1.2.1 地鐵廢熱回收系統(tǒng)研究現狀
        1.2.2 地鐵廢熱回收用換熱器研究現狀
    1.3 論文目的及主要研究內容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 研究路線
2 地鐵廢熱回收用換熱器結構優(yōu)化研究的理論基礎
    2.1 地鐵隧道環(huán)境參數與結構特點
        2.1.1 地鐵隧道環(huán)境調研結果
        2.1.2 地鐵隧道結構特點
        2.1.3 地鐵廢熱回收用換熱器的形式確定
    2.2 對流換熱理論及結構優(yōu)化參數選取
        2.2.1 強化對流換熱理論分析
        2.2.2 結構優(yōu)化參數的選取
    2.3 本章小結
3 自然對流情況下縱向翅片單管的結構優(yōu)化
    3.1 縱向翅片單管自然對流條件下傳熱模型
        3.1.1 物理模型
        3.1.2 數學模型及邊界條件
    3.2 數值計算方法介紹
        3.2.1 數值計算方法
        3.2.2 網格劃分方法及參數設置
        3.2.3 計算區(qū)域的選取
        3.2.4 網格無關性驗證
    3.3 計算結果與分析
        3.3.1 流場分析
        3.3.2 翅片數目的影響
        3.3.3 翅片高度的影響
        3.3.4 翅片厚度的影響
        3.3.5 翅片夾角的影響
    3.4 本章小結
4 自然對流縱向翅片冷管排在地鐵隧道空間的換熱分析
    4.1 縱向翅片冷管排自然對流條件下傳熱模型
        4.1.1 物理模型
        4.1.2 數學模型及邊界條件
    4.2 數值計算方法介紹
        4.2.1 數值計算方法介紹
        4.2.2 網格劃分及參數設置
        4.2.3 網格無關性檢驗
    4.3 計算結果與分析
        4.3.1 流場分析
        4.3.2 墻距對翅片管排自然對流換熱的影響
        4.3.3 管距對翅片管排自然對流換熱的影響
    4.4 本章小結
5 強迫對流情況下縱向翅片管在的結構優(yōu)化
    5.1 縱向翅片管管外換熱及流動的理論基礎
        5.1.1 假設
        5.1.2 縱向翅片管的換熱與流動模型
        5.1.3 縱向翅片管管外換熱實驗關聯式的確定
        5.1.4 性能參數計算方法
    5.2 縱向翅片管管外換熱與流動規(guī)律分析
        5.2.1 不同結構的縱向翅片管外換熱與流動特性分析
        5.2.2 縱向翅片管管外換熱及流動規(guī)律總結
    5.3 本章小結
6 地鐵廢熱回收用換熱器在地鐵隧道環(huán)境中的換熱效果預測
    6.1 地鐵列車運行時間表
    6.2 地鐵隧道活塞風調研數據
    6.3 地鐵廢熱回收用換熱器的換熱效果預測
    6.4 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研成果
附錄
致謝



本文編號：3969867