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基于LabVIEW的地铁车厢热舒适研究

春新超  
【摘要】:在地铁系统中,虽然空调系统是辅助系统,但它的作用不可轻视。人们停留在地铁车厢中的时间越来越长,而地铁环境又影响乘客的舒适感和身体健康。本文对气候室中车厢环境进行实测及运行中地铁车厢环境进行实测,并分别对其进行了热舒适研究。首先,本文结合具体实验内容和LabVIEW通信测量技术的发展,利用LabVIEW14.0开发出了地铁车厢热舒适测试分析系统。系统可以对温度、相对湿度、风速、黑球温度、光照强度等参数进行实时测量和显示,同时还可以对不均匀系数、ADPI、PMV-PPD等指标参数进行计算分析。通过实验验证,系统稳定可靠,是实际测试分析中可靠的实用工具。以地铁车厢环境测试系统为基础平台,对气候室中车厢的热舒适性进行了研究分析。经研究,车厢处于满载情况下,车厢温度基本在24.5℃到26℃之间变化,整体车厢的温度分布比较均匀;车厢内速度基本在0.3m/s左右波动,个别区域如车厢顶部送风区域及车厢侧墙部位,速度局部较大可达0.6m/s,符合规范的要求。车厢处于空载情况时,车厢内空气温度和送风温度相差不大,整体车厢空间内温度基本在21.3℃左右。温度变化呈现中间向四周导热的变化规律,即车厢中心区域温度稍高,而车厢四壁的温度稍低;空载情况下,车厢内速度分布规律呈现车厢顶部和侧壁风速大,基本在0.75m/s左右,其它部位的速度基本在0.2m/s到0.4m/s之间变化。此外,在车厢环境测试系统的基础上,对上海地铁冬季运行条件下进行热舒适实测和分析。经过对上海地铁八号线和九号线长达一个月的实测分析,分别测量了空气温度、空气风速、相对湿度、黑球温度等热舒适参数。最终得到结果:运行中的两条地铁线路,在外界环境、车厢内风速、车厢内相对湿度基本相差不大的情况下,温度在18℃到20℃时,预测平均投票数(PMV)基本在-0.3到+0.3波动,预测不满意百分比(PPD)低于10%;而车厢温度在21℃到25℃变化时,预测平均投票数(PMV)基本在-0.5到+1波动,预测不满意百分比(PPD)在10%和20%之间变化。同时我们发现,地铁车厢内人员密度,即乘客的散热量较空调送风温度对热舒适性的影响比重更大。


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