基于通用cfd的地铁车站热环境模拟系统的开发与应用

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1、天津大学硕士学位论文基于通用CFD的地铁车站热环境模拟系统的开发与应用姓名：王英辉申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气及通风与空调工程指导教师：涂光备20040101中文摘要在中国，城市地铁正处于大规模建设的进程之中。地铁车站热环境设计越来越多的被相关研究和设计人员所重视。近年来，CFD分析软件作为研究地铁车站热环境的辅助工具已经为工程设计的科学化和合理化起到了不可忽视的巨大作用。但是，从工程设计的便捷、高效、可靠原则出发，设计人员期望将CFD分析软件直接应用到工程设计领域。这种期望的实现有赖于基于通用CFD软件的专业平台开发。本课题致力于地铁车站热环境CFD分

2、析软件专业平台的开发。最终在通用CFD分析软件PHOENICS的基础上以POWERBUILDER和VC++为工具建立了中文平台的地铁车站热环境模拟系统(SIMUDDCZRHJ)。系统实现了CFD模型建立，通用CFD分析平台与专用平台的数据与交互接口及计算结果实时存储等功能。在对CFD模型类别辨认基础上，动态确定需要录入的空间数据，物理边界数据及应用数据，实现CFD模型的建立。以DLL(动态链接库)为手段建立CFD模型库，实现通用CFD分析软件与专业平台的数据接口：通过WINS32API调用机制实现两个平台蚓的交互运行。利用时钟巡检机制实现对CFD计算结果的实时存

3、储。CFD模型中空间模型的重构是开发研究的难点。应用笔者提出的空间数据分析方法结合RDBMS理论与工具开发了适于地铁车站热环境模拟的空间数据简化模型。从而较为有效地解决了空间数据模型重构问题。所开发的空间数据简化模型为地铁车站CAD设计系统与其热环境分析系统的集成提供了初步基础。应用SIMUDDCZRHJ对在空调工况运行下的双层、岛式、非屏蔽门车站进行实例分析，在解决热环境设计具体问题的同时较为充分地验证了其便捷、高效、可靠的特点。关键词：空间数据CFD模拟环境设计二次开发软件AbstractInchina,withthelarge—scaleconstruct

4、ingofthesubwaysystemthethermalenvironmentoft11esubwaystationhasbeenpaidmoreandmoreanenfionbvbo也researchersanddesignersintherelevantdomains．NodoubtthattheCFDanalysissoftwaremakesaneminentrollinthethermalenvffonmentaldesignoftllesubwaystationasaaidedt001recently．However，fromtheviewpoin

5、tofeonvenient．emciencyreliabilitythatiScaredfortIIeengineeringdesign，thedirectapplicationforCFDtoolsisdemandedforthestylist．NotmerelybutmosteffecfivemeantosatisfythisrealisticrequirementistodeveloptheappropriativeCFDplatformforthespecialtyfields．TlliSthesistakesaneffortinthefoundatio

6、noftheCFDanalysisplatforminthefieldofthesubwaystation’SthenTlalenvironmentaldesignbasedonthecommereialCFDcode(PHOEl岍cs)usingPOWERBUILDERandVC++．SomefunctionshavebeengoRensuchas，establishingtheCFDmodel，datatransferringandperforminginteractivelybetweenPHOENICSandspecialCFDplatfoITil(si

7、MU．_DDCZRHJ)therealtimedatastom【geofthecomputationalresultsandSOforth．Throrlghthediscerningofthesubway’Scategory,spatialdata，physicalboundarydataandotherkindsofdataCanbedecideddynamicalIvandbeputintothedatabase．ThenCFDmodelCanbeerected．WiththetransferringfunctionofDLLthelibraryofCFDm

8、odelswhichiS