一种高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构的制作方法

1.本技术实施例涉及但不限于轨道交通领域，尤其涉及一种高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构。


背景技术：

2.高速磁悬浮轨道列车依靠其有别于传统轮轨列车的运行原理，可以解决轮轨列车存在的轮轨黏着、摩擦、振动等问题，具有更高的提速潜力。随着全球经济社会的快速发展，快捷高效的客运需求快速增长，推动着轨道交通领域的飞速发展,高速磁悬浮轨道列车由于速度域宽、爬坡能力强、噪声小、平稳性好、安全性高、环保节能、维护成本低以及适应性强等方面的优势，在轨道交通中脱颖而出，是一种极具竞争力的绿色地面交通工具。
3.相关技术中，如地铁的轨行区在正常工况下的通风主要靠活塞作用、轨顶排风道和站台下排风道的形式来实现。然而高速磁浮铁路隧道通风环境不同于地铁，在铁路地下车站设计中是否有必要设置轨顶和轨底排热风道仍待商榷。
4.由于磁浮铁路隧道的阻塞比、列车散热量不同于地铁，隧道内的流场与温度场也会存在差异，因此有必要针对高速磁浮铁路隧道实际运行情况，对轨行区内热环境进行研究，提出相应的排风口结构设计。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构，具有散热效率高，易于建设的优点。
6.本技术实施例提供一种高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构，包括风道，风道用于将轨行区的内部和外部连通，风道包括设置在轨行区顶部的风道口，风道口朝向轨道组设置，风道口沿轨道组水平径向的尺寸大于轨道组的水平径向尺寸。
7.本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构，风道用于将轨行区的内部和外部连通，当轨道列车在轨行区停靠时，通过风道可以将轨道列车排出的热量传递到轨行区外部，从而将轨行区内的温度保持在适宜范围内，风道包括设置在轨行区顶部的风道口，由于热气会上升聚集在轨行区的顶部，因此设置在顶部的风道口便于聚拢轨道列车排出的热气，风道口朝向轨道组设置，也即朝向停靠的轨道列车设置，使得轨道列车排出的热气可以更加直接自然的流入风道口，风道口沿轨道组水平径向的尺寸大于轨道组的水平径向尺寸，也即风道口在轨道组径向上的水平尺寸较大，风道口可以在轨道组的水平径向上覆盖整个轨道组，宽大的风道口利于热气的进入，从而有效提升散热通风的效率；同时风道口尺寸越大，对气流的阻力也越小，所需的风机能耗也随之降低，可有有效节约能源；此外，在风道口尺寸不变的情况下，宽大的风道口相比多个小尺寸风道口更易于建设，与相关技术中风道口的布局相比较，本技术的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构具有设置于轨行区顶部的大尺寸风道口，能够有效提升散热通风效率，且能耗低、易于建设，更加适用磁悬浮列车地下车站轨行区的散热通风。
8.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口的径向截面尺寸沿远离轨道组方向逐渐缩小。
9.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口设置于轨行区沿轨道组延伸方向的中部。从而实现对轨行区内停靠的轨道列车的均衡散热通风，减少轨行区内一端温度较高，一端温度较低的情况。
10.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口有多个，多个风道口沿轨道组延伸方向依次布置。同时对多节车厢进行散热通风，从而进一步提高了散热通风的效率
11.在本技术的一种可能的实现方式中，多个风道口关于轨行区中心线对称分布。
12.在本技术的一种可能的实现方式中，多个风道口沿轨道组水平径向的尺寸一致。
13.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口有两个，沿轨道组的延伸方向，风道口和轨行区中心线的距离为第一距离，轨行区端部和轨行区中心线的距离为第二距离，第一距离和第二距离的比值范围为0.08至0.2。
14.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口沿轨道组延伸方向的尺寸大于风道口沿轨道组水平径向的尺寸。
15.在本技术的一种可能的实现方式中，风道口有四个，位于轨行区中心线同侧的两个风道口中，沿轨行区中心线朝向轨行区端部方向依次为第一风道口和第二风道口，位于轨行区中心线同侧的第一风道口和第二风口的间距为第一间距，位于轨行区中心线两侧的两个第二风道口的间距为第二间距，第一间距大于第二间距。
16.在本技术的一种可能的实现方式中，沿轨道组延伸方向，轨行区沿其中心线分为两个局部轨行区，第二风道口位于其对应侧局部轨行区的中部。
17.在本技术的一种可能的实现方式中，第一风道口沿轨道组延伸方向上的尺寸大于第二风道口沿轨道组延伸方向上的尺寸。
附图说明
18.图1为本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构在单岛四线轨行区中的布局示意图；
19.图2为本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构在双岛四线轨行区中的布局示意图；
20.图3为本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构在单岛四线轨行区中相对轨道列车的布局示意图；
21.图4为本技术实施例提供的单岛四线轨行区通风结构作用下的气流流速云图；
22.图5为本技术实施例提供的单岛四线轨行区通风结构作用下的侧视角度温度分布云图；
23.图6为本技术实施例提供的单岛四线轨行区通风结构作用下的俯视角度温度分布云图；
24.图7为本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构在双岛四线轨行区中相对轨道列车的布局示意图；
25.图8为本技术实施例提供的双岛四线轨行区通风结构作用下的气流流速云图；
26.图9为本技术实施例提供的双岛四线轨行区通风结构作用下的侧视角度温度分布
云图；
27.图10为本技术实施例提供的双岛四线轨行区通风结构作用下的俯视角度温度分布云图。
28.附图标记：
29.1-风道口；11-第一风道口；12-第二风道口；2-轨行区；3-轨道列车；4-轨道组；5-轨行区中心线；x-轨道组水平径向；y-轨道组延伸方向。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
31.在本技术实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.此外，在本技术实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
33.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
34.在本技术实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
35.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
36.本技术实施例提供了一种高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构，地下车站的轨行区是轨道附近一定范围内的立体空间，包括地面空间，轨道上方一定范围内空间，轨道下方地下空间，当轨道列车在地下车站的轨行区停靠时，轨道列车所排出的热量会在轨行区内集聚，因此需要设置相应的轨行区通风结构来进行散热通风，以将轨行区的温度保持在适宜范围内，特别是高速磁悬浮轨道列车，不同于地铁等轨道车辆的排热，因此本技术提出一种针对高速磁悬浮轨道列车设计的轨行区通风结构。
37.参照图1和图2，本技术实施例提供的高速磁浮铁路地下车站轨行区的通风结构，包括风道，风道用于将轨行区2的内部和外部连通，风道包括设置在轨行区2顶部的风道口1，风道口1朝向轨道组4设置，风道口1沿轨道组4水平径向的尺寸大于轨道组4的水平径向
尺寸。
38.本技术实施例提供的地下车站轨行区2的通风结构，风道用于将轨行区2的内部和外部连通，当轨道列车3在轨行区2停靠时，通过风道可以将轨道列车3排出的热量传递到轨行区2外部，从而将轨行区2内的温度保持在适宜范围内，风道包括设置在轨行区2顶部的风道口1，由于热气会上升聚集在轨行区2的顶部，因此设置在顶部的风道口1便于聚拢轨道列车3排出的热气，风道口1朝向轨道组4设置，也即朝向停靠的轨道列车3设置，使得轨道列车3排出的热气可以更加直接自然的流入风道口1。
39.风道口1沿轨道组4水平径向的尺寸大于轨道组4的水平径向尺寸，也即风道口1在轨道组4径向上的水平尺寸较大，风道口1可以在轨道组4的水平径向上覆盖整个轨道组4，宽大的风道口1利于热气的进入，从而有效提升散热通风的效率；同时风道口1尺寸越大，对气流的阻力也越小，所需的风机能耗也随之降低，可有有效节约能源；此外，在风道口1尺寸不变的情况下，宽大的风道口1相比多个小尺寸风道口1更易于建设，与相关技术中风道口1的布局相比较，本技术的地下车站轨行区2的通风结构具有设置于轨行区2顶部的大尺寸风道口1，能够有效提升散热通风效率，且能耗低、易于建设，更加适用磁悬浮列车地下车站轨行区2的散热通风。
40.其中，轨道组4指轨行区2内的所有轨道，示例地，当轨行区2内只有一条线路时，风道口1的水平尺寸大于该条线路中两条轨道的间距，当轨行区2内有多条线路时，风道口1的水平尺寸大于多条线路中距离最大的两条轨道的间距。
41.需要说明的是，本技术对风道的形式不作限制，示例地，在本技术的一种可实现方式中，风道为竖直的风井，在本技术的另一种可实现方式中，风道为轨行区2内架设的通风管道。
42.需要说明的是，本技术对风道口1的形状不作限制，示例地，在本技术的一种可实现方式中，风道口1为圆形；在本技术的另一种可实现方式中，风道口1为方形。
43.此外，风道口1可以是等径设置，也可以是变径设置，参照图1和图2，在本技术的一种可实现方式中，风道口1的径向截面尺寸沿远离轨道组4方向逐渐缩小，即风道口1呈现一个倒立的漏斗状。具体的，风道口1的底部尺寸较大，沿远离轨道组4方向先是小范围收缩，随后大范围收缩。
44.为了利于轨行区2两端的散热通风，参照图3和图7，在本技术一种可能的实现方式中，风道口1设置于轨行区2沿轨道组4延伸方向的中部，使得轨行区2的两端到风道口1的距离相同，从而实现对轨行区2内停靠的轨道列车3的均衡散热通风，减少轨行区2内一端温度较高，一端温度较低的情况。
45.为了进一步提升散热通风的效率，参照图3和图7，在本技术的一种可实现方式中，风道口1有多个，多个风道口1沿轨道组4延伸方向依次布置，通过设置多个风道口1，对应轨行区2内停靠的轨道列车3的多节车厢，同时对多节车厢进行散热通风，从而提高了散热通风的效率。
46.同时，为了平衡轨行区2两端的散热通风效果，参照图3和图7，在本技术的一种可实现方式中，多个风道口1关于轨行区中心线5对称分布，使得轨行区2两端中心线的两侧具有相同的风道口1布置，两侧的通风散热效果保持平衡，减少轨行区2内一端温度较高，一端温度较低的情况，需要说明的是，轨行区中心线5是指沿轨行区2延伸方向，将轨行区2均分
为两段的假想线。
47.需要说明的是，本技术的通风结构还包括风机，本技术对风机的形式不作限制，例如，风机可以为离心风机、轴流风机或回转风机等。此外，本技术对风机的安装位置不作限制，可选的，风机安装在风道口1远离轨行区中心线5的一端。
48.此外，为了便于风道口1的施工和标准化，参照图3和图7，在本技术的一种可能实现方式中，多个风道口1沿轨道组4水平径向的尺寸一致。
49.参照图3，在本技术的一种可能的实现方式中，风道口1有两个，适用于单岛四线结构的轨行区2，沿轨道组4的延伸方向，风道口1和轨行区中心线5的距离为第一距离，轨行区2端部和轨行区中心线5的距离为第二距离，第一距离和第二距离的比值范围为0.08至0.2，从而使得两个风道口1均处于较中间的位置。
50.示例地，在本技术的一种可能的实现方式中，轨行区2沿其延伸方向的长度为254米，此时第二距离为127米，风道口1设置在距离轨行区中心线512.384米处，也即第一距离为12.384米，第一距离和第二距离的比值约为0.09。也相当于风道口1设置在10节编组高速磁悬浮轨道列车3的第5节、第6节车厢的正上方，两个风道口1的间距为24.768米。
51.需要说明的是，风道口1沿不同方向的尺寸可以相同设置，也可以不同设置，参照图3，在本技术的一种可能实现方式中，风道口1沿轨道组4延伸方向的尺寸大于风道口1沿轨道组4水平径向的尺寸。
52.示例地，风道口1为矩形，风道口1沿轨道组4延伸方向的尺寸为5米，风道口1沿轨道组4水平径向的尺寸为3米。
53.为便于说明本技术的技术效果，对上述条件下的两风道口1通风结构作仿真模拟，本技术的通风结构可实现地下车站轨行区2内空气由风道口1向轨行区2外部流动，具体的，当10节编组高速磁悬浮轨道列车3在轨行区2停站时，第1节至第5节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第5节车厢对应的风道口1流动，第6节至第10节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第6节车厢对应的风道口1流动，也即热量向轨行区2的中部集中，并经由两个风道口1流入轨顶的风道，进而通过风井将热量传至隧道外。参照图4，为轨行区2气流流速云图，参照图5，为轨行区2侧视图角度下的温度分布云图；参照图6，为轨行区2俯视角度下的温度分布云图。可知，10节编组高速磁悬浮轨道列车3各节车厢空调冷凝器散发的高温空气受到本技术的通风结构影响，逐渐向中部的风道口1处靠近，并经由风道口1流入轨顶风道，进而通过风井将热量传至隧道外，本技术的通风结构作用下的轨行区2内空气平均温度较低，具体的，当外界温度为35℃，高速磁悬浮轨道列车3的冷凝器出风口位于其顶部时，可使地下车站轨行区2平均温度降低5.4℃；高速磁悬浮轨道列车3的冷凝器出风口位于其底部时，可使地下车站轨行区2平均温度降低5.8℃，从而满足地下车站轨行区2的通风要求。
54.参照图7，在本技术的一种可能的实现方式中，风道口1有四个，适用于双岛四线结构的轨行区2，位于轨行区中心线5同侧的两个风道口1中，沿轨行区中心线5朝向轨行区2端部方向依次为第一风道口11和第二风道口12，位于轨行区中心线5同侧的第一风道口11和第二风口的间距为第一间距，位于轨行区中心线5两侧的两个第二风道口12的间距为第二间距，第一间距大于第二间距。
55.此外，本技术对第二风道口12的位置不作限制，参照图7，在本技术的一种可能实现方式中，沿轨道组4延伸方向，轨行区2沿其中心线分为两个局部轨行区2，第二风道口12
位于其对应侧局部轨行区2的中部。
56.示例地，在本技术的一种可能的实现方式中，轨行区2沿其延伸方向的长度为254米，第一风道口11距离轨行区中心线512.384米，第二风道口12距离轨行区中心线561.920米，此时第一间距为49.536米，第二间距为24.768米，第二间距小于第一间距。也相当于第一风道口11设置在10节编组高速磁悬浮轨道列车3的第5节、第6节车厢的正上方，第二风道口12设置在10节编组高速磁悬浮轨道列车3的第3节、第8节车厢的正上方。
57.需要说明的是，多个风道口1沿轨道组4延伸方向上的尺寸可以一致设置，也可以不同设置，参照图7，在本技术的一种可能实现方式中，第一风道口11沿轨道组4延伸方向上的尺寸大于第二风道口12沿轨道组4延伸方向上的尺寸。
58.示例地，在本技术的一种可能实现方式中，第一风道口11和第二风道口12沿轨道组4水平径向的尺寸均为4米，第一风道口11沿轨道组4延伸方向的尺寸为3米，第二风道口12沿轨道组4延伸方向的尺寸为2米。
59.为便于说明本技术的技术效果，对上述条件下的四风道口1通风结构作仿真模拟，本技术的通风结构可实现地下车站轨行区2内空气由风道口1向轨行区2外部流动，具体的，当10节编组高速磁悬浮轨道列车3在轨行区2停站时，第1节至第4节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第3节车厢对应的风道口1流动，第4节至第5节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第5节车厢对应的风道口1流动，第6节至第7节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第6节车厢对应的风道口1流动，第7节至第10节车厢的空调冷凝器散发的热量将向第8节车厢对应的风道口1流动，并经由四个风道口1流入轨顶的风道，进而通过风井将热量传至隧道外。参照图8，为轨行区2气流流速云图，参照图9，为轨行区2侧视图角度下的温度分布云图；参照图10，为轨行区2俯视角度下的温度分布云图。可知，10节编组高速磁悬浮轨道列车3各节车厢空调冷凝器散发的高温空气受到本技术的通风结构影响，逐渐向风道口1处靠近，并经由风道口1流入轨顶风道，进而通过风井将热量传至隧道外，本技术的通风结构作用下的轨行区2内空气平均温度较低，具体的，当外界温度为35℃，高速磁悬浮轨道列车3的冷凝器出风口位于其顶部时，可使地下车站轨行区2平均温度降低5.4℃；高速磁悬浮轨道列车3的冷凝器出风口位于其底部时，可使地下车站轨行区2平均温度降低5.8℃，从而满足地下车站轨行区2的通风要求。
60.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。