電梯計算模型
本課題針對某公司開發的運行速度為6m/s，載重量1000kg的單井道高速電梯進行研究計算。電梯井道截面為2000mm×2100mm的矩形;電梯轎廂截面為1600mm×1500mm的矩形，轎箱的高度為2350 mm;電梯轎廂壁距離電梯井道前壁(電梯門方向)、左壁、右壁距離電梯井道兩側壁均為200mm，電梯轎廂壁距離電梯井道後壁距離為400mm。在實際工程中，高速電梯的轎廂外形及井道內的氣流運動都是十分復雜的，完全按照實際情況進行建立計算模型將是十分困難的，同時也會使計算結果的代表性差。因此有必要對電梯的物理模型進行邊界條件上的簡化，以便計算過程更加簡化，同時也使結果具有更廣泛的代表性。
為了達到以上目的，在本次模擬計算中，對物理模型的邊界條件做了如下的簡化和假設：
(1)將整個運動過程假設為電梯井道和轎廂靜止，氣流從轎廂外以6m/s的速度流向轎廂。在實際運動中，電梯井道壁靜止，轎廂相對井道運動，從而帶動井道內的空氣產生運動。這樣假設會與實際運動狀況有一定的差別，主要體現在井道壁與空氣之間的相對運動速度變大了。但本課題現階段研究內容為電梯轎廂外形的優化，空氣相對井道間的運動速度變化對研究轎廂影響不大。
(2)將電梯轎廂簡化為規則的1600mm×1500mm×2350mm的封閉長方體。忽略鋼纜、電梯轎廂頂部機械設備及轎廂內通風對電梯轎廂周圍氣流的影響。
(3)忽略井道內空氣的煙囪效應的影響。由於煙囪效應造成的空氣流動速度相對高速電梯的運動速度來說很小，而且電梯的運動是雙向的，即轎廂的運動方向與豎井內的空氣由於煙囪效應造成的運動有一半時間是相同的，另一半時間是相反的。因此把煙囪效應造成的影響忽略是合理的。
圖1 電梯原型計算模型
按照簡化後的物理模型，將計算模型建為如圖1的形式。整個計算模型由電梯轎廂、井道壁、進風口及排風口四部分組成。各部分的邊界條件及屬性如下：
電梯轎廂——為1600mm×1500mm×2350mm的封閉長方體，轎廂中心坐標(0，0，0)。
電梯井道壁——為2000mm×2100mm×8000mm的長方體，上下兩端開口，中心坐標(0，-100，-1500)。圍成豎井的四個面為絕熱墻體。
進風口——為2000mm×2100mm的長方形，處於豎井頂端。為定流速送風口，送風速度為6m/s。
排風口——為2000mm×2100mm的長方形，處於豎井底端，為自由排風口。
流體——模型內的流體為空氣，溫度為20℃，按理想氣體考慮。
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