CFX Simulation Enhances Ventilation System at Grand Central Terminal

技术

传感器 - 空气污染传感器
传感器 - 环境传感器

适用行业

建筑物
铁路与地铁

适用功能

采购
产品研发

用例

港口自动化
虚拟现实

服务

系统集成

挑战

大中央车站 (GCT) 是 MTA 北方铁路的主要枢纽，其列车棚是曼哈顿最大的地下建筑之一，在通风方面面临着重大挑战。占地 250 万平方英尺的火车棚早在空调出现之前就已设计，空调设备的广泛使用为设施增加了废热。现有的通风由人行道格栅和一些小通风井提供，对于大面积的车棚来说是不够的。在夏季，地面温度通常比环境温度高 15 华氏度。之前改善通风的尝试成本高昂且效果不佳。 Hatch Mott McDonald (HMM) 是一家提供全方位服务的工程公司，受聘使用计算流体动力学 (CFD) 进行初步研究，以了解当前的通风条件以及近年来发生的变化的影响。

关于客户

本案例研究中的客户是中央车站 (GCT)，它是 MTA 北方铁路的主要枢纽，也是美国第二大通勤铁路，GCT 每个工作日为大约 240,000 名客户提供服务，每年为大约 7000 万次服务。该航站楼于 1913 年启用，并于 1997 年进行了耗资 1.75 亿美元的修复工程。作为修复的一部分，GCT 大厅现在通向“火车棚”，这是曼哈顿最大的地下结构之一，由两层 30 个站台组成。由于车棚面积较大且空调设备广泛使用，因此面临着严峻的通风挑战。

解决方案

HMM 采用 ANSYS 的 CFX 软件作为该项目的 CFD 建模工具。为了减少计算需求，HMM 为列车棚的上层和下层创建了两个独立的模型，将每个模型的结果视为另一个模型的边界条件。该模型经过改进，包含了热源，例如火车、火车上的空调以及列车棚上方建筑物的热惯性。通过将其预测与平台沿线的温度和湿度测量值进行比较，对该模型进行了验证。 CFX 软件使工程师能够评估各种潜在设计改进的成本和收益，从而能够从可用于改善通风的资金中获得最大收益。该模型出色的相关性增强了人们对 CFD 分析的信心，并最终获得了价值 230 万美元的新通风系统合同。

运营影响

The implementation of the CFX software from ANSYS provided a comprehensive solution to the ventilation challenges faced by the Grand Central Terminal. The software enabled the engineers to create detailed models of the trainshed, which helped them understand the current ventilation conditions and the impact of changes made in recent years. The model's predictions correlated well with actual temperature and humidity measurements, validating its accuracy. This led to a better understanding of the ventilation problem and the identification of effective solutions. The use of the CFX software turned guesswork into fact, enabling the engineers to make informed decisions about potential design improvements. The successful implementation of the software not only improved the ventilation system but also increased passenger comfort, employee comfort, and the service life of the trains.

数量效益

CFX software enabled the evaluation of a wide range of potential design improvements in a cost-effective manner.
The excellent correlation of the model generated confidence in CFD analysis and led to the award of a $2.3 million contract to a new ventilation system.